Периферийные устройства предназначены. Периферийные устройства компьютера. Периферия для считывания информации с других накопителей
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.
Периферийные устройства персонального компьютера это всё оборудование, которое упрощает взаимодействие пользователя и ЭВМ.
Фактически, единственными элементами ПК, которые нельзя назвать его «периферией», являются , и оперативная память.
В первую очередь, потому что они и представляют собой сам компьютер, а также из-за того, что без , чипсета и «материнки» пользоваться вычислительным устройством невозможно.
В то время как без остальных это вполне можно сделать – и без монитора, и без видеокарты, и даже без жёсткого диска (при его замене другим накопителем) система запустится, хотя и не сможет взаимодействовать с человеком.
По расположению всю периферию для ПК можно разделить на две группы:
- Внутренние устройства, устанавливаемые внутри системного блока. К ним относят встроенные приводы для чтения дисков, жесткие и твердотельные накопители, видеокарты и даже микрофоны и , если речь идёт об элементах ноутбука;
- Внешнее оборудование, располагаемое снаружи компьютера. Среди таких устройств тоже можно встретить дисководы и жёсткие диски – но только подключаемые извне. Внешней периферией называют и , и , и такие устройства ввода как клавиатура и мышь.
Ещё один вариант классификации – по назначению.
Все периферийные устройства можно разделить на три категории – периферия для ввода (манипуляторы, клавиатуры и сканеры), вывода (дисплей и принтер) и хранения данных ( и другие виды накопителей).
Устройства ввода
Периферией для ввода называется оборудование, предназначенное для введения данных в электронно-вычислительную машину. Различают несколько видов таких устройств:
Кроме того, отдельно выделяют устройства для ввода графической и звуковой информации.
А также указательные (координатные) и игровые – при этом, например, джойстики относят и к первому, и ко второму типу.
Тогда как геймпады и рули – только к устройствам, предназначенным для игр.
Рис. 2. Основные устройства ввода информации в компьютер.
Клавиатуры и манипуляторы
Компьютерные мыши предназначены для управления курсором и отдачи команд компьютеру с помощью расположенных на манипуляторах клавиш и колёсиков.
Клавиатуры позволяют сделать тоже самое путём механического ввода символов.
Современные операционные системы практически не могут работать без этих устройств – кроме моноблоков с сенсорными экранами.
А для их подключения может использоваться три варианта разъёмов (устаревший Com-порт, более современный PS/2 и универсальный USB).
Хотя некоторые модели могут соединяться с ПК (в первую очередь, с ноутбуками) .
К определённым разновидностям координатной периферии для ввода относят игровые устройства – , рули, джойстики.
И даже специальные танцевальные платформы и световые пистолеты. В этом же списке находится и трекбол, принцип работы которого напоминает компьютерную мышь.
Рис. 3. Игровой манипулятор, объединяющий функциональность клавиатуры, геймпада и планшета.
Передача звуковой и графической информации
Для упрощения ввода графики существует специальный вид периферийных устройств – графические планшеты.
С их помощью можно переносить на ПК информацию, рисуя на поверхности, как на бумаге. Использование этой периферии важно для разработки чертежей и создания дизайнерских проектов.
Для того чтобы внести на ПК уже готовое изображение и даже текст пользуются .
Сканеры могут быть чёрно-белыми и цветными, ручными и настольными (которые, в свою очередь, делятся на роликовые и планшетные).
Следует знать: Планшетное сканирующее устройство позволяет отсканировать любое плоское изображение – из книги, с листа практически любого размера (при несовпадении форматов сканирование проводится по частям). Роликовый вариант обеспечивает непрерывное сканирование, но подходят только для листовых материалов.
Рис. 4. Сканирующее планшетное устройство.
Для передачи на ПК информации в форме видеозаписи пользуются веб камерами, подключающимися к системному блоку через USB или по беспроводной связи.
Они же подойдут и для общения по сети.
Камера может комплектоваться , для того чтобы записывать не только изображение, но и звук.
Если же такой возможности не предусмотрено, запись следует вести с использованием внешнего прибора.
Рис. 5. Веб-камера с разрешением 1080p.
Необходимость в использовании микрофонов возникает при передаче аудио информации и отсутствии встроенных вариантов, характерных для и ноутбуков.
Однако даже к мобильным компьютерам иногда бывает необходимо подключать внешнее устройство через специальный 3,5-миллиметровый разъём. Например, для получения более качественного звука.
К игровым устройствам для вывода относят шлемы и – хотя пользоваться ими можно далеко не только для игр.
Рис. 7. Периферия для вывода информации.
Вывод графической информации
Главным устройством для вывода графической информации с компьютера является видеокарта. С её помощью данные могут быть преобразованы в статическую картинку или в видео.
Рис. 8. Внешняя видеокарта с двумя кулерами.
Видеокарта передаёт изображение на монитор, состоящий из экрана, блока питания и нескольких управляющих плат.
Для подключения этого периферийного устройства к ПК могут использоваться разные порты, расположенные непосредственно на графической плате:
- на старых компьютерах – ;
- на более современных – DVI;
- на самых последних моделях – и DisplayPort.
Рис. 9. Виды разъёмов для подключения монитора.
Следует знать: Отличием мониторов от телевизоров является отсутствие и колонок (хотя некоторые модели имеют встроенные громкоговорители). Поэтому пользоваться ими для приёма телевизионного сигнала можно только при наличии тюнера на компьютере (видеокарте). В то же время большинство телевизоров могут использоваться в качестве мониторов.
Для увеличения изображения, передаваемого от компьютера, используют такие периферийные устройства как проекторы.
С их помощью картинка или видео проецируются на любую плоскую (и, желательно, однотонную и светлую) поверхность.
Некоторые модели проекторов имеют встроенные колонки и кардридер для чтения информации с внешних носителей, хотя большинство требует для работы подключения к компьютеру через USB, видеовход и даже по Wi-Fi.
Также существуют проекционные устройства, поддерживающие технологию 3D.
Рис. 10. Компактный проектор с подключением по USB.
В то время как топовые версии представляют собой практически полноценный компьютер – даже с установленной операционной системой.
Рис. 11. Очки виртуальной реальности AIO VR Sky CX-V3 с ОС Андроид 5.1.
К периферии, предназначенной для статического вывода изображений, относят принтеры (и их частный случай – плоттеры).
С их помощью текст или картинка наносятся на твёрдый носитель – бумагу или плёнку.
Более современные устройства, позволяют получить не плоское, а трёхмерное изображение.
Периферия подключается к компьютеру или с помощью специальных портов (LPT1), или через универсальный разъём USB, или по беспроводной связи.
Рис. 12. Компактный домашний принтер для 3D-печати.
Вывод аудио
Для преобразования информации в аудио сигнал используют акустические системы.
К ним относят колонки, являющиеся практически обязательным атрибутом современного настольного компьютера, как правило, не оборудованного встроенными громкоговорителями.
Ноутбуки не нуждаются во внешних устройствах из-за наличия в корпусе своих динамиков.
Однако для повышения громкости и качества звучания даже к мобильным компьютерам могут подключаться (через разъём 3,5 мм или, в редких случаях, через USB) внешние колонки.
Можно обойтись без дополнительной акустической системы и при использовании в качестве монитора .
Однако для передачи звука только одному пользователю (для того чтобы не мешать другим людям) следует пользоваться их более миниатюрной разновидностью – наушниками.
Устройства подключаются к стационарному ПК через стандартный разъём.
При этом некоторые модели могут быть оборудованы ещё и микрофоном, что делает их более удобными для общения по сети или звукозаписи.
Рис. 13. Колонки и наушники.
Хранение данных
Накопители на жёстких магнитных дисках (НЖМД или HDD) или, на компьютерном сленге, «винчестеры», считаются самыми популярными запоминающими устройствами.
Принцип их действия основан на магнитной записи, а срок службы в среднем превышает 10 лет.
Встроенные диски подключаются к материнской плате через интерфейсы IDE и SATA, внешние – через .
Рис. 14. Жёсткий диск объёмом 4 терабайта.
Твердотельные накопители SSD, постепенно заменяющие жёсткие диски, отличаются отсутствием движущихся частей и, за счёт этого, намного меньшими размерами.
Фактически, они представляют собой один из вариантов – хотя некоторые могут создаваться на базе модулей памяти DRAM.
Плюсами таких накопителей считаются минимальное энергопотребление и высокая скорость считывания и записи, минусами – ограниченное количество циклов перезаписи.
Поэтому при их использовании оставшийся ресурс накопителя требуется контролировать с помощью специального программного обеспечения.
Рис. 15. Приложение для контроля оставшегося ресурса SSD-диска.
Флешки или USB-накопители предназначены не только для хранения данных, но и для их переноса на другие устройства.
Можно пользоваться ими и для резервного копирования информации и даже для установки операционной системы.
Объёмы современных накопителей USB достигают размеров дисков SSD и уже практически могут конкурировать с жёсткими дисками – особенно, на офисных компьютерах, для которых не требуется много места на .
Особенностью работы с флешкой является необходимость программного отключения, позволяющая уменьшить вероятность потери информации.
А скорость чтения и записи зависит от стандарта USB.
Лучшая скорость обеспечивается на данный момент с помощью интерфейса 3.1 (до 10 Гбит/с), хотя для этого требуется его поддержка и компьютером, и накопителем.
Рис. 16. Разновидности USB-флешек.
Периферия для считывания информации с других накопителей
Можно отнести к периферийным устройствам для хранения данных и дисководы, и кардридеры.
При этом сами они не хранят информацию – для этого требуется диск или флеш-карта – однако без использования этой периферии информация не может ни считываться, ни записываться.
Впрочем, устройства считаются практически устаревшими и уже не устанавливаются по умолчанию ни в системные блоки стационарных ПК, ни в ноутбуки.
Если же необходимость в чтении гибкого носителя появляется, можно приобрести , который подойдёт сразу для нескольких компьютеров.
Рис. 17. Внешний DVD-дисковод.
Устройства для чтения других форматов – 3,5-дюймовых или 5-дюймовых дискет, Zip- и Jaz-накопителей – всё ещё можно встретить на старых компьютерах, но в продаже их уже давно нет.
Причины исчезновения и самих дисков, и периферии для работы с ними заключаются в сравнительно небольшом объёме записываемых данных и низкой скорости.
Для работы с картами памяти разных форматов (от SD и до менее популярных MMC и MS) используются такие периферийные устройства как кардридеры.
Большинство из них поддерживает несколько видов накопителей. А подключение осуществляется с помощью USB-разъёма.
В ноутбуки и современные ПК кардридеры иногда встраиваются прямо в корпус, для более старых компьютеров приходится покупать внешние устройства.
4 Устройства ввода и вывода информации в компьютер Внешние устройства компьютера
В этом видео рассказано о том, что такое компьютерная периферия.
Клавиатура.
Устройство с помощью которого осуществляется ввод данных, команд и управляющих воздействий в ПК. Различаются по количеству клавиш и наличию дополнительных устройств. Стандартная клавиатура имеет 101-104 клавиши. Существуют специальные эргономичные модели в которых клавиши расположены таким образом, чтобы руки при работе находились в максимально комфортном положении. Кроме этого есть беспроводные модели, виртуальные модели, модели с дополнительным устройством для ввода электронной подписи и др.
На клавиатуре располагаются следующие группы клавиш:
o Алфавитно-цифровые и знаковые
o Функциональные (F1 - F12)
o Служебные клавиши для редактирования - INS (INSERT), DEL (DELETE)
o Служебные клавиши для смены регистров и модификации кодов других клавиш - ALT (ALTERNATE), Ctrl (CONTROL), SHIFT
o Клавиши для управления курсором (стрелки, Home, End, PgUp, PgDn)
o Служебные клавиши для фиксации регистров - CapsLock, NumLock, ScrollLock
o Специальные клавиши - ESC (ESCAPE), TAB, ENTER, BACKSPACE
o Вспомогательные клавиши - PrtSc (PrintScreen), +, -, Break
В последнее время клавиатура стандартизована, она содержит по 101-103 клавиши по стандарту QWERTY и различается расположением служебных клавиш.
Периферийное оборудование (внешнее оборудование) - устройства, подключаемые к компьютеру для расширения его возможностей по получению и переработке информации.
По назначению можно выделить следующие виды внешних устройств:
· внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
· диалоговые средства пользователя;
· устройства ввода информации;
· устройства вывода информации;
· средства связи и телекоммуникации.
Сканер предназначен для считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей. Сканеры можно классифицировать по ряду признаков: по способу использования (ручные, планшетные, пакетной обработки); по скорости обработки (количество листов в минуту); методу сканирования (однопроходный, двухпроходный), по разрешающей способности (величина dpi- количество точек на дюйм) т.д. Сканеры, как правило, позволяют представлять информацию как в текстовом режиме с распознаванием символов, так и в графическом виде. Наиболее распространенными на рынке являются сканеры фирм XEROX, RICOH.
Дигитайзер , – кодирующий планшет, применяется в паре со специальным программным обеспечением и позволяет профессионально рисовать, чертить на компьютере.
Цифровая фотокамера – устройство для получения, хранения и передачи в компьютер фотоизображения.
Манипулятор мышь – устройство, при помощи которого позиционируется курсор на экране ПК.
Трекбол – подобен мышке перевернутой «вверх ногами».
Принтеры – устройство для вывода информации на бумагу, пленку. Делятся по способу печати на три основных типа: матричные, струйные, лазерные.
Матричные – изображение формируется при помощи печатающей головки содержащей 9 или 24 иголки, которые, ударяя через красящую ленту, формируют символ или изображение.
Характеристики: скорость печати в знаках в минуту, форматиспользуемой бумаги.
Струйные – изображение формируется при помощи микроскопических капелек специальных чернил, выдуваемых через сопла печатающей головки. Делятся на цветные и черно-белые.
Лазерные – изображение формируется при помощи лазерного луча, красящего порошка и специального светочувствительного барабана. Делятся на цветные и черно-белые.
Характеристики: скорость печати в листах в минуту, разрешающая способность в количестве точек на один дюйм длинны dpi (например, 360х360;720х720;720х1200), максимальный формат используемой бумаги.
Каждый тип принтера имеет свои достоинства и недостатки. Матричные принтеры отличаются простотой эксплуатации, низкой стоимостью расходных материалов, очень низкой скоростью печати, посредственным качеством. Струйные дают очень высокое качество изображения, но их чернила чувствительны к влаге, одной заправки хватает на ограниченное число копий, чернила дорогие (особенно цветные), привередливы к используемой бумаге, для получения максимального качества необходима специальная, скорость печати средняя. Лазерные дают типографское качество печати черно-белых документов, но дороги сами по себе (особенно цветные), скорость печати высокая.
Плоттер (графопостроитель) предназначен для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) на бумажный носитель. Плоттеры бывают векторные с вычерчиванием изображения с помощью пера, фломастера или карандаша и растровые: термографические, электростатические, струйные и лазерные. Конструктивно плоттеры подразделяются на планшетные и барабанные. Основные характеристиками плоттеров являются: скорость вычерчивания (100-1000 мм/с); возможность цветного изображения и передача полутонов; разрешающая способность и четкость изображения. Лидерами на рынке плоттеров являются фирмы Hewlett Packard и Canon.
Для работы на компьютере с аудио-видео информацией понадобиться так называемый мультимедиа комплект, в который входит:
Звуковая карта – устройство, позволяющее на компьютере воспроизводить для прослушивания и записывать с внешнего источника различные звуки.
CD-ROM – устройство чтения компакт дисков, позволяющее читать как компьютерные диски так и обыкновенные аудио-видео диски.
Звуковые колонки – делятся на активные и пассивные. Активные имеют встроенный усилитель мощности.
Для работы в глобальных компьютерных сетях необходим модем.
Модем – устройство, позволяющее компьютерам обмениваться друг с другом информацией по телефонному каналу. Делятся на внешние и внутренние. Внешние выполнены в виде отдельного устройства, подключаемого кабелем к системному блоку компьютера через порт (разъем) COM1 или COM2. Внутренние выполнены в виде специальной платы устанавливаемой внутрь системного блока в специальный разъем (слот расширения). Модемы преобразуют цифровой сигнал в аналоговый с помощью методов аналоговой модуляции. В зависимости от режимов работы различные модемы обеспечивают различные скорости передачи данных: от 1,2 Кбит/с до 56,0 Кбит/с. Наиболее популярными модемами для ПК в настоящее время являются модемы фирм 3Com и ZyXEL. Кроме того, есть особый вид модемов – цифровые, назначение которых состоит в передаче по любым каналам связи в параллельном режиме без перекодирования исходных данных в непрерывнй сигнал.
Основные характеристики: скорость передачи данных по каналу в Кб/с.
Стример (накопитель на магнитной ленте) – это устройство, которое применяется для операций резервного копирования и архивирования данных винчестера на магнитную ленту. Такое копирование происходит, как правило, в экстремальных ситуациях, когда необходимо очень быстро сохранить важную информацию с НЖМД. Все файлы, размещенные на сменной кассете, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет. В качестве носителей информации применяются сменные кассеты различного размера с магнитной лентой. Ёмкость таких кассет составляет от 40 Мбайт до 13 Гбайт, скорость передачи данных - от 2 до 9 Мбайт в минуту, длина ленты – от 63,5 до 230 м, количество дорожек – от 20 до 144. Основными производителями стримеров являются фирмы IBM, HPQ, Dell и Tandberg
Периферий
ное устройство
– аппаратура, которая позволяет вводить информацию в компьютер или выводить ее из него.
Периферийные устройства являются не обязательными для работы системы и могут быть отключены от компьютера. Однако большинство компьютеров используются вместе с теми или иными периферийными устройствами.
Периферийные устройства делят на три типа:
- устройства ввода – устройства, использующиеся для ввода информации в компьютер: мышь, клавиатура, тачпад, сенсорный экран, микрофон, сканер, веб-камера, устройство захвата видео, ТВ-тюнер и пр.;
- устройства вывода – устройства, служащие для вывода информации из компьютера: монитор, видеокарта, сенсорный экран, акустическая система, принтер;
- устройства хранения (ввода/вывода) – устройства, служащие для накопления информации, обрабатываемой компьютером: накопитель на жёстких магнитных дисках (НЖМД, HDD), накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД), ленточный накопитель, USB-флеш накопитель.
Иногда одно периферийное устройство относится сразу к нескольким типам.
Например, устройство ввода-вывода, звуковая карта, сетевая плата.
В целом же, устройства компьютера можно разделить на три вида:
- внутренние (процессор, ОЗУ, RAM)
- внешние (периферийные)
- междупериферийные
Внутренние
устройства реализуют определенную архитектуру, формируют аппаратную платформу компьютера.
Внешние
устройства не зависят от архитектуры компьютера, расширяют возможности компьютера.
Примеры внешних и внутренних устройств
К периферийным устройствам относят вспомогательное оборудование, например, мышь, клавиатуру. Вспомогательное оборудование каким-либо способом подсоединяется (подключается) к компьютеру и работает совместно с ним. Карты/платы (даже видеокарты) тоже относятся к периферии, подключаются к компьютеру с помощью шин PCI, PCI-X, PCI-Express и других.
Интересно, что некоторые устройства не совсем до конца ясно, к какому виду отнести, например – оперативную память (ОЗУ, RAM).
С одной стороны, RAM часто представляет собой отдельную карту/плату (с интерфейсом DRAM или другим).
С другой стороны, без RAM – компьютер работать НЕ может.
Технические средства информационных технологий
Аппаратные средства являются базой информационных технологий, поэтому выбор компьютера и периферийного оборудования существенно влияет на эффективность информационных технологий. Различные виды профессиональной деятельности зачастую предъявляют совершенно разные требования к компьютерному оборудованию, и специалисту важно уметь оптимально подбирать компьютерную технику. Периферийное компьютерное оборудование: мониторы, печатающие устройства, сканеры, модем, плоттеры, дигитайзеры, цифровые камеры, источники бесперебойного питания (ИБП), графопроекторы, слайд-проекторы, видеопроекторы.
Плоттер – это устройство для вывода из ПК графической информации (чертежей, графиков, схем, диаграмм) на бумаге различного формата.
Планшеты для оцифровки изображения (digitizing table) называют дигитайзерами , или по-русски – координатографами. Обычно такой планшет включает внутреннюю координатную систему с высоким разрешением, поверх которой помещается карта или графическое изображение. Дигитайзеры активно используются в системах идентификации подписи. Одна из технологий аутентификации основана на уникальности биометрических характеристик движения человеческой руки во время письма. С помощью стандартного дигитайзера и ручки пользователь имитирует, как он обычно ставит подпись, а система считывает параметры движения и сверяет их с теми, что были заранее введены в базу данных.
Слайд-проекторы представляют собой устройства для проецирования стандартных слайдов.
Видеопроекторы – это сложные электронно-оптические устройства, проецирующие видеосигнал на экран. Источником данных может служить телевизор, видеокамера, видеомагнитофон или информация из персонального компьютера.
Модем
– это специальный компонент в компьютере, который предназначен для подключения его к вычислительной сети.
Слово «модем» образовалось путем объединения двух терминов. Первое из них – модулятор. Так в электронике называется специальная схема, которая кодирует сигнал. А второе – это демодулятор. То есть приспособление, которое делает действие, обратное модулятору. Один из них кодирует и передает сигнал, а второй получает и преобразовывает. Раньше, ПК к Интернету подключались при помощи телефонных проводов. Сейчас же, для этого используются различные сетевые карты. У них и скорость значительно выше, и большая часть материнских плат ими оснащена «по умолчанию». Но еще остаются «беспроводные модемы», которые в некоторых ситуациях, пока не имеют реальной альтернативы.
Источник бесперебойного питания, (ИБП) – источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого – обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным снабжением электрической энергией в пределах нормы.
Классификация ИБП по мощности
- Маломощные ИБП – для подключения через электрические розетки. Исполнение бывает настольным или напольным, а мощность составляет от 0,25 до 3 кВт.
- Устройства средней мощности – от 3 до 30 кВт – содержат блок розеток, встроенных внутрь, или включаются также через группы розеток в сети питания потребителей от щита управления. Устройства изготавливаются для размещения как в офисах, так и в отдельных оборудованных помещениях.
- ИБП большой мощности – от 10 до 800 кВт. Располагаются в электромашинных помещениях. Их собирают в группы и создают энергетические системы высокой мощности – до нескольких тысяч кВт.
Общими для всех функциональными свойствами ИБП являются:
- фильтрация от импульсов и шумов
- устранение искажений формы сигнала
- стабилизация напряжения (не у всех моделей)
- поддержание аккумуляторной батареи (АКБ) заряженной
- когда батарея ИБП разрядится, она сначала подает сигнал, а затем отключает потребителя
Классификация персональных компьютеров
Причин использования персональных компьютеров (ПК) в профессиональной деятельности может быть множество, и в зависимости от целей и решаемых задач для автоматизации рабочего места – выбирается определенный тип компьютера.
Например, если вы бухгалтер , то желание автоматизировать трудоемкий бухгалтерский учет может быть причиной приобретения настольного ПК. Менеджеру , работа которого связана с разъездами, подойдет ноутбук для качественного оформления договоров и облегчения работы с клиентской базой данных. Желание автоматизировать учет товаропотоков приведет коммерсанта к мысли о приобретении мобильного карманного компьютера. А для инвентаризации крупных складов подойдет носимый (надеваемый) компьютер.
Все компьютеры (ПК) можно разделить на несколько категорий:
- базовые настольные ПК – универсальные настольные ПК
- мобильные компьютеры – карманные (ручные) и блокнотные, или планшетные, ПК (ноутбуки), носимые (надеваемые) компьютеры и телефоны-компьютеры
- специализированные ПК – сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня
- суперкомпьютерные системы
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/