Периферийным устройством называется аппаратное обеспечение компьютера, которое конструктивно отделено от самого ПК, но, в то же время, функционирует под его управлением. Предназначаются такие устройства для расширения функциональности персонального компьютера: организации ввода-вывода, распечатки набранных текстов и изображений, обмена данными с другими персональными компьютерами, для управления разнообразными внешними устройствами, включая бытовую технику.
Это периферийное устройство предназначено для вывода на печать различной текстовой и графической информации: фотографий, рисунков, набранных текстов, графиков, чертежей и т. п.
По возможности отображения цвета подразделяются на:
- Цветные с возможностью печати не только цветных картинок, но и полноценных фотографий (фотопринтеры);
- Чёрно-белые , печатающие простые тексты и графику с оттенками серого цвета, но без возможности вывода цвета.
Конструктивно, существующие на сегодняшний день печатающие устройства можно разделить на:
- Матричные , где печатающая головка содержит «иголки» удар которых, через красящую ленту по бумаге и формирует знаки и изображение. Разрешение таких принтеров может достигать 300 точек на дюйм (dpi), а количество иголок в головке 9 и 24 штуки. Недостаток – невысокая скорость печати и повышенный шум, но при этом у таких устройств самая низкая стоимость отпечатка и возможность печати через копирку;
- Струйные
, само название которых, говорит само за себя – печать осуществляется за счёт управляемой струйки чернил при помощи сопел в печатающей головке. Струйные принтеры выпускаются как чёрно-белые, так и цветные, причём цветные струйные принтеры отлично подходят для печати фотографий благодаря высокому разрешению (600-900 dpi) и отличным характеристикам цветопередачи. Скорость печати достигает 10-20 страниц в минуту.
Основным недостатком таких устройств является тот факт, что, если принтером долго не пользоваться, то печатающая головка быстро приходит в негодность (забиваются сопла), причём стоимость её замены сравнима со стоимостью принтера; - Лазерные где формирование изображение на бумаге происходит методом ксерографии. Изображение переносится на бумагу при помощи лазерного луча и специального порошка, который засыпается в специальный картридж. Характеризуются лазерные принтеры высоким разрешением (до 1200 dpi для чёрно-белых и до 2400 для цветных), высокой скоростью печати (до 60 страниц в минуту), достаточно низкой стоимостью отпечатка, простотой обслуживания и содержания (они не «засыхают», как струйные), возможностью цветной печати в цветных моделях этих устройств. Благодаря тому, что в последнее годы стоимость этих устройств значительно снизилась, они все чаще применяются и простыми пользователями в домашних условиях.
Первый в мире матричный принтер был выпущен в 1964 году. Но использовался он вначале не в компьютерных системах, а для распечатки показаний точного времени ⌚ в конструкции часов компании Seiko.
См. .
Это устройство хотя практически и не распространено у домашних пользователей ПК, но оказывается весьма ценным для тех, кто постоянно работает с чертежами или рисунками больших форматов. Подобно принтеру, плоттер способен выводить на бумагу выполненные на компьютере изображения – чертежи и рисунки очень больших форматов (вплоть до формата «А0»). Такими устройствами снабжаются конструкторские и архитектурные бюро, они незаменимы при печати больших, демонстрационных диаграмм, схем и рисунков для различных презентаций.
Первые модели плоттера отличались от принтера тем, что они не смешивали цвета – конструктивно они чертили заправленными каждый своим цветом «рапидографами». Можно было подбирать толщину линий, но вот цвет всегда оставался одним из установленного в плоттере набора. Сегодня, последние модели полностью лишены этого недостатка.
Как и принтер, сканер является на сегодняшний день одним из самых популярных устройств, практически у всех пользователей ПК, как офисных и производственных, так и домашних. Предназначен он для сканирования (снятия визуальной копии) любых изображений и сохранения их в цифровом виде на каком-либо носителе для хранения данных. Сегодняшние сканеры, пройдя путь от медленных и примитивных устройств, сегодня являются образцом производственных технологий и научных достижений.
Большинство моделей имеют впечатляющие технические характеристики, которые определяют качество получаемых копий:
- Оптическое разрешение . Одна из важнейших характеристик, напрямую отвечающая за качество получающегося при сканировании изображения. У современных моделей эта величина может достигать значения 11 000 точек на дюйм. Правда не стоит гоняться за такими параметрами и выкладывать «лишние деньги», если, например, для качественной печати на лазерном принтере потребуется лишь 100-200 dpi и 96 dpi при выводе на монитор;
- Скорость сканирования . Также немаловажная величина, позволяющая значительно экономить время при обработке большого количества изображений. Существуют модели, у которых эта величина достигает до 80 страниц в минуту! Обычно этот показатель колеблется в пределах от 1 до 3;
- Динамический диапазон сканера . Имеет значения по логарифмической шкале от 0 до 4-х. При этом значение «0» характеризует абсолютную прозрачность, а «4» - абсолютно чёрную поверхность. Для получения качественного изображения фотографий и других плоских рисунков необходима плотность равная 2. Если же необходимо получить профессиональный результат, эта величина должна иметь значения не менее 3.2;
- Оптическая плотность . Величина, характеризующая возможность сканера различать градации яркости. С теоретической точки зрения 12-ти разрядный сканер способен различить больше градаций яркости, на практике же это не всегда бывает так. Можно ориентироваться на показатель профессиональных устройств, который равен 3 и выше единицам;
- Глубина цвета . Это показатель, который говорит о том, сколько оттенков цветов может различить эта модель сканера. На сегодняшний день существуют устройства, имеющие этот показатель равным - 24, 30 и 36 бит/пиксель. Для сравнения, 24 бита вполне достаточно, чтобы различать 16.7 миллиона цветов. Интересный факт, человеческий глаз не в состоянии различить 24-х и 32-х битные изображения.
Конструктивно, все сканеры делятся на:
- Ручные . Изображение сканируется при проведении по нему сканером;
- Планшетные . Отлично подходят для домашнего и офисного использования при сканировании как фотографий, так и любых, других типов изображений;
- Листопротяжные . Сканирование осуществляется при протягивании листа через специальное считывающее устройство. По параметрам схожи со сканерами планшетного типа;
- Барабанные , применяются исключительно в полиграфических целях, так как обладают высокопрофессиональными параметрами и очень дороги.
Сегодня данные устройства очень популярны у офисных и домашних пользователей ПК, так как это периферийное устройство представляет собой два (а в большинстве случаев) три устройства «в одном флаконе» - принтер, сканер и копир . Конечно, это очень удобно – на столе сильно экономится место, да и стоимость такого агрегата значительно ниже суммы этих двух или трёх устройств.
Параметры МФУ идентичны параметрам входящим в его состав отдельным устройствам, поэтому при выборе такого агрегата следует ориентироваться последовательно именно на них, то есть оценить технические характеристики печатающего устройства (принтера), входящего в состав МФУ, а затем сканера и уже после этого принимать решение. Иногда подобные устройства могут обладать отличными данными для сканера, но в то же время средненькими параметрами печати.
Уже много лет все производитель материнских плат включают в их состав звуковую карту. То есть практически все ПК способны воспроизводить звуковые и музыкальные файлы, прослушивать музыку и смотреть видеофильмы со звуком. Кроме этого, как правило, на материнской плате имеются и звуковые входы для подключения внешних устройств – микрофона, магнитофона, внешнего CD и DVD проигрывателя, других звуковоспроизводящих устройств.
Для того, чтобы в полной мере использовать данную техническую возможность необходимо для воспроизведения звука иметь либо активную акустическую систему, либо наушники. Активная акустическая система представляет собой пару акустических излучателей (колонок) со встроенным или внешним усилителем звука.
Большинство современных моделей имеют встроенный усилитель прямо в корпусе одной из колонок , что с одной стороны удобно – экономиться рабочее пространство, с другой стороны, такая конструкция, конечно, имеет достаточно посредственные характеристики звучания перед высококачественными моделями, у которых усилитель, как правило, всегда внешний. Но следует чётко понимать, что встроенный в материнскую плату «штатный» звуковой кодек также не блещет выдающимися параметрами, поэтому в большинстве случаев применение подобных акустических систем вполне оправданно.
Для более-менее качественного звуковоспроизведения при помощи штатной звуковой карты следует подбирать акустику, имеющую две (а лучше три) частотные полосы и мощность не менее 15-20 Ватт. При этом речь идёт не о громком прослушивании звука, хотя чем больше звуковая мощность акустической системы, те, конечно, громче ваши колонки будут звучать, речь идёт о запасе мощности у вашей акустики для более качественного воспроизведения звука даже при прослушивании на минимальных громкостях. Конечно, можно приобрести и такие колонки, которые вроде бы и имеют «приличную» выходную мощность, но в то же время качество звучания оставляет желать лучшего.
Если же акустической системой предполагается пользоваться самым минимальным образом, (например, для проведения конференций в Интернете через «Скайп», работы с приложениями и т. п.) то, конечно, в целях экономии можно купить и небольшую пару колонок, имеющую, лишь одну, широкую полосу воспроизведения. В этом случае можно также задуматься о приобретении наушников, причём в комплекте с микрофоном.
При выборе наушников следует обратить внимание как минимум на три основных параметра:
- Диапазон воспроизводимых частот , который должен быть не хуже от 20 Гц до 20 кГц;
- Активное сопротивление , значение которого должно находиться в пределах от 16 до 32 Ом. При меньшем сопротивлении, громкость звука выше, но, следует иметь в виду, что усилитель должен быть рассчитан на низкое сопротивление;
- Чувствительность . Этот показатель напрямую определяет громкость звука и должен быть не хуже 98-100 дБ, в противном случае, портативные устройства, не имеющие мощного звукового выхода, просто не смогут их «раскачать» и звук будет тихим.
Всегда обращайте внимание на материал амбушюр – они непосредственно прилегают к ушам, и от этого будет зависеть насколько комфортно вам будет при прослушивании, особенно в течении длительного времени.
Если использование микрофона предполагается только для проведения конференций и разговоров по сети, то имеет смысл приобрести веб-камеру, которая имеет в своём составе кроме самой камеры, ещё и встроенный микрофон. В этом случае можно сэкономить не только на рабочем пространстве возле монитора, но и денежные средства.
Одно из популярных ныне периферийных устройств, предназначенное для ввода видеоданных в ПК и последующей их обработки – сохранения, передачи и т. д.
Основные параметры, определяющие качество этого устройства:
- Разрешение . Определяется в пикселях. Чем выше разрешение устройства, тем качественнее картинка будет получаться при вводе в ПК. Неплохим разрешением может считаться размер 640х480, дорогие модели имеют значение этого показателя – 1024х960 и выше;
- Чувствительность матрицы . Очень важный параметр, который характеризует возможность выдавать качественное изображение при низком уровне освещения. Справедливости ради следует заметить, что даже самые дорогие модели тоже имеют помехи при съёмке в плохо освещённых местах;
- Количество кадров в секунду (fps) . Чем больше этот параметр, тем чётче изображение, особенно если производится съёмка быстроизменяющихся сцен. Хорошим параметром считается значение от 30 кадров и выше.
Большинство последних моделей веб-камер имеют в качестве дополнительных функций наличие встроенного микрофона, автофокус, подсветку. При этом аудиоданные передаются по тому же интерфейсу, что и видеоданные, что очень удобно – уменьшается количество соединений с ПК, освобождается микрофонный вход, который можно использовать для подключения профессионального микрофона в случае необходимости.
Подключается веб-камера к ПК через USB-порт , при этом для получения качественного изображения, версия USB-порта должны быть не ниже 2.0.
Модем
Модемы уже много лет используются пользователями персональных компьютеров для выхода в интернет. Раньше подключение шло посредством Dial-Up модемов, скорость связи через которые, как и качество оставляло желать лучшего. Реальная скорость передачи данных , как правило, не превышала 33.6 кБит/сек., а постоянные разрывы затрудняли передачу или приём файлов большого объёма. Телефонная линия при этом также была занята.
Появление хDSL-технологии, в корне изменила преставления о передачи данных через медную пару, позволив пользователям осуществлять надёжное соединение на скоростях до 24 МБит/сек. в сторону абонента и до 1 Мбит/сек от него. Реализуется это при помощи такого периферийного устройства - типового ADSL модема.
При этом использование телефонного номера можно осуществлять одновременно с работой ПК через модем. Появилась возможность приёма и передачи файлов большого размера, проведения видеоконференций в реальном времени, осуществления групповой видеотрансляции широкому кругу пользователей (цифровое телевидение).
Подключается такое устройство к персональному компьютеру посредством Ethernet или USB-порта.
Игровые манипуляторы
К устройствам компьютерной периферии относятся и игровые манипуляторы – джойстики, игровые комплекты – «руль-педали», и другие приспособления.
Подключаются они к порту USB ПК и предназначены для имитации реальных приборов управления в игровых приложениях.
Устройство выполняется в виде обычного карандаша или ручки, которая удобно ложится в руку и связана с ПК проводным или беспроводным способом. Она в точности копирует все движения пользователя по специальному коврику или экрану монитора, позволяя, таким образом, выполнять рисунок привычным способом – рисуя. Кроме этого, «световое перо» может с успехом играть и роль манипулятора наподобие компьютерной «мыши» .
Для сравнения, манипулятор «мышь» не позволяет выполнить рисунок традиционным образом, так как его движения трудно координировать. Световое перо полностью лишено этого недостатка.
Сегодня это устройство постепенно потеряло свою актуальность, так как появление тачпадов – панелей чувствительных к прикосновениям, сделали возможным делать то же самое, но уже без специальных устройств, подключаемых к ПК. Компьютерные рисунки же, оказалось удобнее выполнять на другом устройстве – «дигитайзере».
Представляет собой графический планшет, подключаемый к персональному компьютеру и предназначенный для ввода графических данных, которые пользователь пишет или рисует на его поверхности.
Удобство дигитайзера состоит в том, что изображение видно не только на большом экране монитора, но и на самом планшете, то есть создаётся впечатление, что пользователь выполняет действия на листе бумаге.
Большая точность современных моделей и удобство пользования, обеспечила этим устройством большую популярность у создателей анимационной графики – создателей современных мультфильмов, компьютерных игр, архитекторов и дизайнеров, компьютерных художников.
К периферии относятся все внешние дополнительные устройства, подключаемые к системному блоку компьютера через специальные стандартные разъемы.
Это компьютерное оборудование, физически отделенное от системного блока вычислительной системы, имеет собственное управление и действует как по командам ее центрального процессора, так и оснащается собственным процессором и даже операционной системой. Предназначено для внешней подготовки и модификации данных, ввода, хранения, защиты, вывода, управления и передачи данных по каналам связи.
Периферийные устройства компьютера делятся по назначению:
Оборудование для вывода данных |
||
| Монитор (Дисплей) |
|
Оборудование для визуального отображения текстовой и графической информации, преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение. |
| Принтер |
|
Оборудование для печати разных масштабов и областей применения. |
| Колонки/наушники (гарнитура) |
|
Оборудование для воспроизведения (вывода) звука. |
| Плоттер (графопостроитель) |
|
Применяется для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока). Назначение графопостроителей - высококачественное документирование чертежно-графической информации. |
| Проекторы, проэкционные экраны/доски |
|
Проектор — световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности.
|
Оборудование для ввода данных |
||
| Сканер |
|
Предназначается для анализа и оцифровки различных объектов (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. |
| Клавиатура |
|
Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера для ввода данных с помощью клавиш. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. |
| Мышь |
|
Манипуляторы типа "мышь". Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Бывают проводные и радио, оптические и лазерные. |
| Графический планшет (дигитайзер) |
|
Предназначены для ввода художественной графической информации. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть). |
Оборудование для хранения данных |
||
| Flash - накопители / внешние HDD |
|
Запоминающие устройства, использующие в качестве носителя или флэш-память или внешний жесткий диск, подключаемые к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB (eSATA). Основное назначение внешних накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем и другое. |
| Zip-накопители, HiFD-накопители, JAZ-накопители |
|
По своим характеристикам похожи на жесткие диски небольшого объема, но в отличие от них является сменными. Технология не получила большого распространения, по экономическим причинам (стоимость в расчете на 1Мб данных). |
Оборудование для обмена данными |
||
| Модемы |
|
Предназначены для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (модулятор + демодулятор). Наибольшее распространение в настоящее время получили ADSL-модемы, позводялющие передавать данные по кабельным сетям низких категорий (телефонные линии) на большие расстояния с большой скоростью. |
| Пассивное сетевое оборудование |
|
Оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель. Монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы. |
| Активное сетевое оборудование |
|
Под названием, активное сетевое оборудование подразумевают некоторые «интеллектуальные» особенности сетевого оборудования. Это такие устройства как маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. |
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). .
К периферийным устройствам относятся: принтеры, сканеры, акустические колонки, модемы, т. е. те устройства, без которых компьютер может функционировать самостоятельно.
Принтеры. Принтеры (print — печать) — это автоматические печатающие устройства, предназначенные для распечатки на бумагу результатов работы на компьютере (тексты, рисунки, графики). По принципу действия различают ударно-матричные, струйные и лазерные принтеры.
Ударно-матричные принтеры печатают с помощью головки с набором иголок. Число иголок в головке может быть различным — 9, 18 и 24. Движениями иголок, головки и листа управляет электронная схема принтера в соответствии с командами, поступающими из компьютера. По команде компьютера иголки собираются в группы, соответствующие очертаниям букв, и, выдвигаясь из головки, отбивают через красящую ленту нужные символы. Чем больше иголок в головке, тем выше качество печати. Скорость печати — от 60 до 10 секунд на страницу.
К достоинствам матричных принтеров можно отнести их экономичность. Стоимость расходных материалов для них самая низкая, и сам матричный принтер стоит недорого. Другие достоинства матричных принтеров определяются ударным принципом работы, что позволяет печатать сразу несколько копий, используя специальную самокопирующую бумагу. К преимуществам матричной технологии относится возможность печатать на материалах с нестандартными размерами. Это могут быть рулонная бумага, картон и даже паспорта и сберегательные книжки.
К недостаткам матричных принтеров можно отнести сравнительно низкую скорость печати и неприятный шум во время работы. На матричных принтерах невозможна многоцветная печать.
В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил разного цвета, которые выбрасываются через сопла в печатающей головке. За одну секунду выбрасывается до миллиона капель. Это позволяет использовать для печати любую бумагу, включая картон.
Струйные принтеры являются самыми востребованными из всех типов принтеров. К достоинствам струйных принтеров относятся:
Низкая цена (в 3 раза ниже по сравнению с лазерными принтерами);
Низкий по сравнению с матричными принтерами уровень шума;
Самая дешевая цветная печать.
Хороший струйный принтер может печатать не только текстовые материалы, но и документы с цветными фотографиями и диаграммами.
К недостаткам струйных принтеров следует отнести:
Неустойчивость печатного текста к действию воды, света и трения;
Необходимость использования специальной ценной бумаги для получения цветных изображений;
При относительной дешевизне принтера его эксплуатация требует серьезных расходов вследствие частой замены дорогих картриджей.
Ремонт печатающей головки обходится в сумму, почти равную стоимости самого принтера;
В лазерных принтерах для печати используется луч лазера. В принтере имеется валик-барабан, покрытый полупроводниковым веществом, способным электризоваться при облучении лазером. Зеркальная развертка заставляет пульсирующий луч лазера скользить по строкам вдоль барабана. Вспышки луча происходят в тех местах, где должно быть изображение точек.
К наэлектризованным лазером местам притягиваются мельчайшие частицы сухой краски (тонера), которая находится в контейнере под барабанном. Затем валик прокатывается по листу бумаги, при этом на нее переходит краска. Закрепление изображения на бумаге осуществляется путем расплавления тонера специальным барабаном-печкой.
Лазерные принтеры обеспечивают самую высокую среди всех принтеров скорость печати и не требуют специальной бумаги.
К недостаткам лазерных принтеров следует отнести их дороговизну и большой расход электроэнергии. Его не рекомендуется использовать в квартире из-за большого количества озона, который он выделяет во время работы. Озон является окислителем и при передозировке вреден для здоровья.
Сканеры. Сканер — это устройство, которое позволяет вводить в компьютер изображения текстов, рисунков, фотографий непосредственно с бумажного документа (рис.).
Рис. Сканеры: Слева — роликовые; справа — планшетный; внизу — ручной
Сканеры классифицируют по цветности вводимых изображений на черно-белые и цветные и по способу использования — на ручные и настольные.
Ручные сканеры конструктивно самые простые: они перемещаются вручную по изображению. Настольные сканеры подразделяются на планшетные и роликовые. Планшетные сканеры самые распространенные; они позволяют сканировать и листовые, и сброшюрованные (книги) документы. Роликовые сканеры наиболее автоматизированы, но сканируемые документы должны быть только листовые.
Компьютерные акустические колонки. Встроенный в компьютер сигнальный динамик не предназначен для обеспечения высококачественного звучания, поэтому для прослушивания музыкальных записей служат акустические колонки. Принцип их устройства сходен с устройством акустических систем для бытовой аудиотехники. В зависимости от типа усилителя различают активные и пассивные колонки.
Для пассивных колонок усиление сигналов осуществляется усилителем, расположенным на звуковой плате внутри системного блока. В этом случае аналоговый сигнал подвергается воздействию многочисленных электрических наводок, что приводит к акустическим искажениям.
В активных колонках усилитель находится в одной из колонок (вне системного блока), что способствует повышению качества звучания.
Модемы. Модем — это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть. Он соединяет компьютер с телефоном. Термин "модем" образован из двух слов (МОдуляция-ДЕМодуляция). Модем осуществляет модуляцию и демодуляцию информации, т. е. преобразует цифровые сигналы компьютера в аналоговые, совместимые с подключенным к нему телефоном и, наоборот, принимает входящие с телефона аналоговые сигналы и преобразует их в цифровые, совместимые с подключенным к нему компьютером. Модем необходим для соединения с электронными сетями Интернета и для работы с электронной почтой.
Факс-модемом называется модем для передачи и получения изображений. Последовательность работы факсимильной системы следующая: оптическое сканирование изображения, модуляция и передача сигналов по каналам связи, демодуляция и изготовление копий. Большинство современных модемов являются также и факс-модемами.
Источники бесперебойного питания. При резком изменении параметров напряжения или полного отключения электрического тока данные, содержащиеся в операционной памяти компьютера, могут быть безвозвратно утрачены.
Поэтому при продаже компьютера всегда предлагается источник бесперебойного питания (ИБП). В состав ИБП входит аккумуляторная батарея, которая находится постоянно на подзарядке и в случае падения напряжения ее энергия используется для питания компьютера в течение 15-20 мин для аварийного завершения работы.
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. Периферийные устройства можно разделить на несколько групп по функциональному назначению:
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 (ленточные, магнитооптические), модемы.
Устройства вывода – предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. К этому типу периферийных устройств относятся: принтер, монитор (дисплей), аудиосистема.
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 (входит в базовую конфигурацию ПК), сканер, графический планшет и т.д.
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.
Глава 2. Периферийные устройства ввода информации
2.1 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 (хранят резервные копии баз данных и другой важной информации). На ленточный накопитель не просто сохраняется резервная копия данных, но также создается образ накопителя данных. Это позволяет пользователю восстанавливать определенное состояние или использовать этот образ как эталонный банк данных, например, когда данные были изменены. Принцип записи на магнитных носителях основан на изменении намагниченности отдельных участков магнитного слоя носителя. Запись осуществляется при помощи магнитной головки, которая создает магнитное поле. При считывании информации намагниченные участки создают в магнитной головке слабые 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 устройств резервного копирования, но, в отличие от стримеров, обладают гораздо меньшей вместимостью данных (CD-R, CD-RW до 700 MB данных, DVD-R, DVD-RW до 4.7 GB данных). Информация на магнитооптических накопителях типа CD-R, представляется чередованием углублений и пиков. Этот рельеф создается при производстве механическим путем. Информация наносится вдоль тонких дорожек. Считывание происходит путем сканирования дорожек лазерным лучом, который по-разному отражается от углублений и пиков. На дисках, которые позволяют многократную перезапись, применяется магнитооптический принцип, в основу которого положено физическое свойство: коэффициент отражения лазерного луча от по-разному намагниченных участков диска с особым образом нанесенным магнитным покрытием различен.
2.2 Флэш-карты
Стоило компьютерам научиться обрабатывать массивы данных, появилась проблема, где и как хранить и переносить эти данные. Решений нашлось много – от бумажных перфокарт до магнитных 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, если этого не требует мода. И поэтому, как только персональный компьютер потерял статус престижной и дорогой игрушки, пользователи все в более требовательной форме стали намекать производителям на неудобства обращения с ними. Сегодня предмет нашего разговора – сменная память. К этой разновидности памяти пользователи предъявляют несколько скромных требований:
Энергонезависимость – т.е. не нуждаться в батарейках, неожиданная разрядка которых приведет к потере информации.
Надежность – не потерять 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 свой срок.
Универсальной – совместимой со множеством устройств, в которых могут потребоваться данные.
2.3 Модемы
В настоящее время существуют два вида модемов: аналоговые и цифровые (технология xDSL).
Аналоговые модемы более популярны 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 же модемы довольно дорогие и используются для высокоскоростных соединений с сетью Internet, либо для организации локальной сети на больших расстояниях (xDSL модемы позволяют передавать и принимать информацию со скоростью до 5Мбит/с на расстоянии 5-7 км).
Модемы имеют несколько типов соединений с ПК: COM, USB или (для цифровых модемов) посредством сетевой карты. Модем, соединение которого идет через COM-порт, требует дополнительного источника (блока) питания, а при соединении при помощи USB-порта потребность в блоке питания отпадает. xDSL-модемы также требуют дополнительного источника питания.
Глава 3. Периферийные устройства вывода информации.
Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Среди них есть обязательные (входящие в базовую конфигурацию ПК) и необязательные устройства.
3.1 Мониторы
Монитор является необходимым устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) 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 (Red-Green-Blue) поддерживают и монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).
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). Их появление связано с борьбой за снижение габаритов и веса переносных компьютеров.
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.
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. Эта относительно новая технология не получила еще широкого распространения. 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. Используются в информационно справочных системах.
3.2 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 (30-40 зн./сек.), невозможна печать графического изображения.
Матричные (игольчатые) принтеры - это самые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций (главным образом для подготовки текстовых документов). Применяются в сберкассах, в промышленных условиях, где необходима рулонная печать, печать на книжках и плотных карточках и других носителях из плотного материала. Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошей красящей ленты, возможности печати «под копирку». Недостатки: достаточно низкая скорость печати, особенно графических изображений, значительный уровень шума. Среди матичных принтеров есть и достаточно быстрые устройства (так называемые, Shattle-принтеры).
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. Цветную модель называют СМYB (Cyan-Magenta-Yellow-Black) по названиям основных цветов, образующих палитру.
Струйные принтеры значительно меньше шумят. Скорость печати зависит от качества. Достаточно эффективны при создании рекламных проспектов, календарей, поздравительных открыток. Этот тип принтера занимает промежуточное накопление между матричными и лазерными принтерами.
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.
Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, деловых писем и материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.
Светодиодные принтеры - альтернатива лазерным. Разработчик - фирма OKI.
Термические принтеры. Используются для получения цветного изображения фотографического качества. Требуют особой бумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики. Принтер на технологии Micro Dry. Эти принтеры дают полные фотонатуральные цвета, имеют высочайшее разрешение. Это новое конкурентоспособное направление. Намного дешевле лазерных и струйных принтеров. Разработчик - фирма Citizen. Печатает на любой бумаге и картоне. Принтер работает с низким уровнем шума.
3.3 Плоттеры (графопостроители).
Это устройство применяется только в определенных областях: чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. Широкое применение нашли плоттеры совместно с программами систем автоматического проектирования, где частью результатов работы программы становится конструкторская или технологическая документация. 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 (он может иметь длину несколько метров). 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 (по другой координате перемещается бумага).
Распространены режущие плоттеры 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. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
3.4 Проекционная техника
Мультимедиа-проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры, DVD-проигрывателя, игровой приставки. Изображение в мультимедиа-проекторе формируется несколькими основными способами: с помощью жидкокристаллических панелей (LCD-технология) и с помощью микрозеркальных чипов DMD (DLP-технология). В LCD-проекторах свет от лампы проходит через жидкокристаллическую панель, на которой как на обычной пленке, но с помощью цифровой электронной схемы создается картинка. Свет проходит через панель и объектив, и в результате на экран проецируется увеличенное во много раз изображение. В DLP-проекторах свет от лампы отражается от множества управляемых электроникой микрозеркал и также через объектив попадает на экран.
3.5 Аудиосистема
В персональных компьютерах применяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов - от простых до сложных. Вроде бы проблема со звуком для персональных компьютеров решена окончательно. Редко встретишь материнские платы необорудованные аудиоконтроллером. Тем не менее, даже если считать вопрос с аудиоплатами закрытым, остается животрепещущей тема акустических систем. Животрепещущим этот вопрос остается, потому что многие пользователи не ограничиваются просмотром видеофильмов и играми с объемным звучанием. Настоящие аудиофилы предпочитают качественный стереозвук с объемным звучанием и глубоким басом, не говоря уже об энтузиастах, которые занимаются созданием музыки при помощи своих персональных компьютеров. Для них вообще обязательным элементом домашней студии является качественная стереоакустика, даже если вся остальная роль возложена на компьютер со звуковой платой. 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 (и не только) акустических систем была система 5.1 (пять сателлитов и один сабвуфер), но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1
Глава 4. Периферийные устройства ввода информации.
Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на ПК.
4.1 Клавиатура
Главным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. До недавнего времени использовалась стандартная клавиатура, 101/102 клавиши (первая модель клавиатуры содержала лишь 83 клавиши), но с развитием персональных компьютеров производители старались развивать и основное устройство ввода информации. Это и привело к созданию мультимедийных клавиатур, с гораздо большим количеством кнопок, которые в наши дни все больше и больше набирают популярность.
К дополнительным клавишам относятся группы клавиш управления мультимедийными приложениями (например, вызов и управление программами просмотра видео), клавиши управления громкостью системы, группа клавиш для быстрого вызова офисных приложений (Word, Excel), 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 (инфракрасный) порт для беспроводных моделей. В последнем способе подключения клавиатура требует дополнительного источника питания, например батарейки.
4.2 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. Какой из них выбрать, зависит от задач, для которых сканер предназначается. Самые простые сканеры распознают только два цвета: черный и белый. Такие сканеры используют для чтения штрихового кода.
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 сканирования (до 10 см), что затрудняет чтение широких оригиналов.
Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводят отраженное излучение в цифровое значение.
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 может быть оборудован специальным устройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов. Для сканирования слайдов и микроизображений ранее использовались слайд-сканеры.
Проекционные сканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.
В наше время у сканеров появилось еще одно применение - считывание рукописных текстов, которые затем специальными программами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и в дальнейшем могут обрабатываться текстовыми редакторами.
Интерфейс может быть разным:
Собственный интерфейс – сканер поставляется со своей уникальной картой и работает только с ней. Эта карта может не заработать в лично Вашем компьютере или выйти из строя.
SCSI – если использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, то лёгкая совместимость 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-бит Bi-Directional реализован не везде.
USB – самый распространенный вариант подключения на сегодняшний день. Просто подключить и, при наличии всех драйверов и программ, работает всегда.
4.3 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. Даже, несмотря на хорошие навыки рисования от руки, вам вряд ли удастся изобразить в графическом редакторе что-нибудь путное, водя мышкой. Перо и планшет в корне меняют ситуацию. Если еще к этому добавить появление новых возможностей у графических редакторов. Речь идет о чувствительности к силе нажатия. В зависимости от того, с каким усилием вы проводите линию, в окне программы изменяются ее толщина и прозрачность. Прозрачная пленка, покрывающая планшет, позволяет выполнять трассировку оригиналов – т.е. под нее можно положить картинку и, обводя наконечником пера ее линии, повторить рисунок в окне редактора.
Глава 5. Дополнительные периферийные устройства.
5.1 Манипуляторы
Мышь – одно из указательных устройств ввода, обеспечивающее интерфейс пользователя с компьютером. Существуют «мыши» двух видов: шариковые и оптические.
В шариковых манипуляторах используется механический способ передачи направления движения (шарик расположенный внизу манипулятора при перемещении вращает два расположенных внутри валика).
В оптических «мышах» вместо шарика используется светодиод.
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 рынке продержалась довольно долго. PS/
