Информатика
Периферийные устройства – это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей. Современные персональные компьютеры имеют в своем распоряжении множество периферийных устройств, которые подразделяются на устройства ввода информации, устройства вывода и устройства хранения информации.
Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Сюда относятся: клавиатура, мышь, сканер, графический планшет и т.д.
Клавиатура применяется для ввода теста и передачи команд пользователя. Клавиши на клавиатуре разделяются на несколько групп:
1.Буквенно-цифровые;br> 2.Управляющие (клавиши Enter, Backspace, Shift, Ctrl, Alt, Win, Caps Lock, Tab, Print Screen, Scroll Lock, Pause Break, Num Lock);
3.Функциональные (клавиши F1 – F12);
4.Клавиши управления курсором (Стрелки, Insert, Delete, Home, End, Page Up, Page Down);
5.Малая цифровая клавиатура.
Кроме перечисленных выше, на клавиатуре может находиться набор мультимедийных клавиш самого разного назначения. Также обычно имеются индикаторы режима Num Lock, Caps Lock, Scroll Lock. Устройство может подключаться по интерфейсу Ps/2,USB. Существуют также переходники, которые позволяют подключить USB клавиатуру в порт PS/2 и наоборот. На ноутбуках и нетбуках в целях экономии места могут отсутствовать некоторые группы клавиш. Также могут отсутствовать они и в обычных клавиатурах.
Мышь – это устройство-манипулятор, которое преобразует движения руки пользователя в движения курсора на экране. Обычно имеет две клавиши и колесико прокрутки, но некоторые модели могут иметь расширенный набор: более одного колесика и дополнительные клавиши по левой и правой стороне мышки, которые очень популярны у «геймеров».
По принципу работы мышки бывают механическими, оптическими и лазерными. Механические содержат внутри прорезиненный шар, который при движении вращает маленькие валы, с которых и считывается информация о направлении и скорости движения манипулятора. Оптические мышки имеют направленный вниз светодиод. Отраженный от поверхности свет и дает возможность узнать направление и скорость перемещения. Лазерные мышки являются разновидностью оптических. Манипулятор «мышь» имеет несколько типов подключения: COM, PS/2, USB, ИК-порт (инфракрасный порт).
Сканер – применяется для непосредственного считывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПК. Сканируемое изображение считывается и преобразуется в цифровую форму элементами специального устройства: CCD-чипами. Существует множество видов и моделей сканеров:
1.Ручные сканеры. Человек сам перемещает сканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки. У таких сканеров небольшая ширина полосы сканирования (до 10 см), что затрудняет чтение широких оригиналов.
2.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.
3.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.
4.Планшетные сканеры. 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.
5.Проекционные сканеры. 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:
1)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.
2)SCSI – если использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, то лёгкая совместимость получается не всегда.
3)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.
4)USB – самый распространенный вариант подключения на сегодняшний день. Просто подключить и, при наличии всех драйверов и программ, работает всегда.
Графический планшет — это устройство для ввода информации, созданной от руки, непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.
Кроме пречисленных для ввода информации в компьютер используются и другие устройства, однако из-за специфических особенностей этих устройств, обусловленных областью их применения, используются они гораздо реже.
Трекбол – по функциям близок к мыши, но шарик в нем больших размеров и перемещение указателя осуществляется вращением этого шарика руками.
Трекпоинт – представляет собой миниатюрный тензометрический рычажковый манипулятор, применяемый в ноутбуках, как замена мыши. Управление трекпоинтом сводится к нажатию на него пальцем, причем приложенное усилие должно быть направленнов ту сторону, куда необходимо переместить курсор.
Тачпад – представляет собой сенсорную панель, которой наиболее часто комплектуют большинство моделей современных ноутбуков.
Джойстик – представляет собой основание с подвижной рукояткой, которая может наклоняться в продольном и поперечном направлениях.внутри джойстика расположены датчики, преобразующие угол и направление наклона рукоятки в соответствующие сигналы, передаваемые операционной системе.
Микрофон – устройство для ввода звуковой информации. Микрофон подключается к звуковой карте, которая преобразует звук в цифровую форму.
WEB-камера – устройство для ввода в память компьютера видеоинформации в режиме реального времени. Используется для реализации видеоконференции.
Устройства вывода информации — это технические средства компьютера, благодаря которым можно вывести цифровую информацию в вид удобный для восприятия человеком.Сюда относятся: монитор, принтер, проектор, колонки, наушники и др.
Монитор является устройством визуального отображения всех видов информации, которое подключается к видеокарте ПК. Мониторы бывают следующих типов:
1.ЭЛТ—монитор на основе электронно-лучевой трубки.
2.ЖК—жидкокристаллические мониторы.
3.Плазменный — на основе плазменной панели.
4.LED-монитор — на технологии LED (англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод).
5.OLED-монитор — на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode — органический светоизлучающий диод).
6.Лазерный — на основе лазерной панели).
К основным параметрам мониторов относятся такие, как:
1)Соотношение сторон экрана — стандартный (4:3), широкоформатный (16:9) или другое соотношение (например 5:4)
2)Размер экрана – определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах.
3)Разрешение – число пикселей по вертикали и горизонтали
4)Глубина цвета – количество бит на кодирование одного пикселя ( от монохромного до 32-битного).
5)Размер пикселя – физический размер одной точки экрана монитора.
6)Частота обновления экрана (Гц) – чем выше частота развертки, тем меньше утомляются глаза пользователя. Относительно безопасной есть частота развертки от 85 Гц и выше.
7)Угол обзора – максимальный угол под которым не возникает существенного ухудшения качества изображения.
Мультимедийный проектор (мультимедиапроектор) – автономный прибор, который обеспечивает передачу (проецирование) на большой экран информации от внешнего источника, которым может быть компьютер (ноутбук), видеомагнитофон, DVD-проигрыватель, видеокамера, документ-камера, телевизионный тюнер и т.п.Существуют следующие виды проекторов:
LCD-проекторы. Изображение формируется с помощью просветной жидкокристаллической матрицы, которых у 3LCD моделей три (по одной для каждого из трех основных цветов). LCD-технология является сравнительно недорогой, поэтому часто используется в моделях различного класса и назначения.
DLP-проекторы. Изображение формируется отражающей матрицей и цветовым колесом, которое позволяет использовать одну матрицу для последовательного отображения всех трех основных цветов.
CRT-проекторы. Изображение формируется с помощью трех электронно-лучевых трубочек базовых цветов. Сейчас практически не используются.
LED-проекторы. Формирование изображения происходит с помощью светодиодного излучателя света. К преимуществам относится длительный срок службы, который в разы превышает срок службы проекторов с лампой, возможность создания сверхпортативных моделей, которые могут поместиться даже в карман.
LDT-проекторы. В моделях используется несколько лазерных генераторов света. Технология позволяет создавать компактные проекторы с очень высокой яркостью.
Принтер — это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу или полимерную плёнку.Типы принтеров:матричный, струйный, термографический, лазерный, светодиодный.
1.Матричный принтер. Печать происходит при помощи встроенной в печатающий узел матрицы, состоящей из нескольких иголок. Бумага втягивается в принтер с помощью вала. Между бумагой и печатающим узлом располагается красящая лента. При ударе иголки по ленте, на бумаге появляются точки. Иголки, расположенные в печатающем узле управляются электромагнитом. Сам печатающий узел передвигается по горизонтали и управляется шаговым двигателем. Во время продвижения печатающего узла по строке, на бумаге появляются отпечатки символов, состоящие из точек. В памяти принтера хранятся коды отдельных букв, знаков и т.п. Эти коды определяют, какие иголки и в какой момент следует активизировать для печати определенного символа.
2.Струйный принтер. Существует два метода распыления чернила: пьезоэлектрический метод и метод газовых пузырьков. В первом, в распылитель пьезоэлектрического узла установлен плоский пьезоэлемент, связанный с диафрагмой. При печати он сжимает и разжимает диафрагму, вызывая распыление чернил через распылитель. При попадании потока аэрозоля на носитель, печатается точка (используется в моделях принтеров фирм Epson, Brother). При методе газовых пузырьков, каждый распылитель оборудован нагревающим элементом. При прохождении сквозь элемент микросекундного импульса тока, чернила нагреваются до температуры кипения, и образуются пузырьки, выдавливающие чернила из распылителя, которые образовывают отпечатки на носителе (используется в моделях принтеров фирм Hewlett Packard, Canon).
3.Лазерный принтер. Основным узлом является подвижный барабан, который наносит изображения на бумагу. Барабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый слоем полупроводника. Поверхность барабана статически заряжается разрядом. Луч лазера, направленный на барабан, изменяет электростатический заряд в точке попадания и создает на поверхности барабана электростатическую копию изображения. После этого, на барабан наносится слой красящего порошка (тонера). Частицы тонера притягиваются лишь к электрически заряженным точкам. Лист втягивается с лотка и ему передается электрический заряд. При наложении на барабан, лист притягивает на себя частицы тонера с барабана. Для фиксации тонера, лист снова заряжается и проходит между валами, нагретыми до 180 градусов. По окончании, барабан разряжается, очищается от тонера и снова используется.
4.Светодиодные принтеры. Данные принтеры по принципу действия очень схожи с лазерными принтерами. Разница заключается в том, что вместо лазерного луча в них используется линейка светодиодов. Т.к. эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной разверстки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Основные характеристики светодиодных принтеров такие же, что и у лазерных принтеров. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi.
Основные характеристики принтеров:
1.разрешение (print resolution) – количество точек на один квадратный дюйм. Чем выше разрешение, тем качественнее печать. Матричные принтеры обеспечивают сравнительно низкое разрешение – от 80 до 200 точек на кв.дюйм, струйные – до 720, лазерные – до 1200, термографические – от 1200 до 5000 точек на кв. дюйм;
2.скорость печати (print speed) страниц в минуту (ppm). Скорость печати варьируется от 2 ppm у матричных принтеров до 4-6 ppm в струйных и 4-8 ppm в лазерных. Мощные лазерные и термографические принтеры способны выводить на печать до 100 страниц на минуту;
3.поддержка цветной печати (color print) – очень важное свойство для тех, кто занимается компьютерной графикой и дизайном. Также очень удобно пользоваться цветными принтерами при печати графиков и диаграмм.
3D-Принтер – это устройство для послойного создания трехмерных объектов на основе цифровой трехмерной модели. В качестве материала обычно используются несколько видов пластика, хотя в последнее время начинают появляться и другие материалы. Настольный 3D-Принтер выглядит как небольшой ящик с металлическими направляющими, по которым двигается рабочий элемент принтера: экструдер или лазер. Как правило, такие принтеры используются для создания разных прототипов, литейных форм и сложных деталей, которые обычным образом изготовить невозможно или крайне тяжело.
Плоттер — устройство печати графической информации на бумагу. Плоттеры используют для построения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт. Плоттеры рисуют изображения с помощью пера. Бывают следующих типов:
1.роликовый плоттер подкручивает бумагу под пером;
2.планшетный плоттер перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги.
Колонки – периферийное устройство вывода, которое служит для воспроизведения звука. В основном используется акустическая система, которая состоит их двух колонок, но существуют варианты с большим числом. Колонки различаются размерами, формой и мощностью. Колонки (или акустическая система) преобразуют электрический сигнал в звуковое давление. Колонки бывают однополосными (с одним широкополосным излучателем, например, динамической головкой) и многополосными (с двумя и большим количеством головок, которые создают звуковое давление в своей частотной полосе).
Также колонки разделяют на: активные (имеют встроенный усилитель, регулятор громкости и тембра, нужны дополнительные источники питания); пассивные (малой мощности).
Наушники — являются устройством для персонального прослушивания звуковой информации. По способу передачи звука наушники разделяют на: проводные – соединены с источником с помощью провода, могут обеспечить звук максимального качества; беспроводные – соединяются через беспроводной канал (bluetooth, радио- или инфракрасный). Такие устройства вывода звука мобильны, но имеют привязку к базе и ограниченный радиус действия. Обеспечивают более низкое качество звука, чем проводные. По типу конструкции (виду) наушники делятся на: вставные («вкладыши») – устанавливаются в ушную раковину; канальные (внутриканальные, «затычки») – устанавливаются в ушной канал; накладные – накладываются на ухо; полноразмерные (мониторные) – охватывают все ухо. По акустическому оформлению наушники разделяют на: наушники открытого типа – частично пропускают внешние звуки, при этом достигается более естественное звучание. Преимуществом использования является отсутствие давления на внутреннее ухо; наушники полуоткрытого типа – обеспечивают частичную звукоизоляцию; наушники закрытого типа – обеспечивают полную звукоизоляцию.
В наушниках используется один из трех типов соединительных разъемов: jack, mini jack или micro jack. Наушники могут крепиться на голове с помощью вертикальной дужки или с помощью затылочной дужки, на ушах с помощью заушины или клипс, или не иметь креплений (вставные или канальные наушники).
2.1.2. Устройства компьютера и их функции
Любой компьютер состоит из процессора, памяти, устройств ввода и вывода информации. Функции, выполняемые этими устройствами, в некотором смысле подобны функциям мыслящего человека (рис. 2.3). Но даже столь очевидное сходство не позволяет нам отождествлять человека с машиной хотя бы потому, что человек управляет своими действиями сам, а работа компьютера подчинена заложенной в него программе.
Процессор компьютера
Центральным устройством компьютера является процессор. Он организует приём данных, считывание из оперативной памяти очередной команды, её анализ и выполнение, а также отправку результатов работы на требуемое устройство. Основными характеристиками процессора являются его тактовая частота и разрядность.
Процессор обрабатывает поступающие к нему электрические сигналы (импульсы). Промежуток времени между двумя последовательными электрическими импульсами называется тактом. На выполнение процессором каждой операции выделяется определённое количество тактов.
Тактовая частота процессора равна количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) — миллионах тактов в секунду. Чем больше тактовая частота, тем быстрее работает компьютер. Тактовая частота современных процессоров уже превышает 1000 МГц = 1 ГГц (гигагерц).
Разрядность процессора — это максимальная длина двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться одновременно. Разрядность процессоров современных компьютеров достигает 64.
Память компьютера
Память компьютера предназначена для записи (приёма), хранения и выдачи данных. Представим её в виде листа в клетку. Тогда каждая клетка этого листа будет изображать бит памяти — наименьший элемент памяти компьютера. В каждой такой «клетке» может храниться одно из двух значений: 0 или 1. Один символ двухсимвольного алфавита, как известно, несёт один бит информации. Таким образом, в одном бите памяти содержится один бит информации.
Периферийные устройства
Клавиатура компьютера состоит из 6 групп клавиш:
- Буквенно-цифровые;
- Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
- Функциональные (F1-F12);
- Цифровая клавиатура;
- Управления курсором (->,
- Световые индикаторы функций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).
Мышь (механическая, оптическая). Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Посередине находится колесо прокрутки, к которому быстро привыкаешь.
Модем — сетевой адаптер. Может быть как внешним, так и внутренним.
Сканер автоматически считывает с бумажных носителей и вводит в ПК любые печатные тексты и изображения.
Микрофон служит для ввода звука в компьютер.
Монитор (дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы SVGA с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.
Размер экрана монитора – от 15 до 22 дюймов по диагонали, но чаще всего – 17 дюймов (35,5 см). Размер точки (зерна) – от 0,32 мм до 0,21 мм. Чем он меньше, тем лучше.
ПК, которые снабжены телевизионными мониторами (ЭЛТ), уже не так популярны. Из них предпочтение следует отдавать мониторам с низким уровнем излучения (Low Radiation). Жидкокристаллические дисплеи (LCD) более безопасны, и большинство компьютеров имеют именно такой монитор.
Принтер предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Струйные принтеры выполняют и цветную печать смешением базовых цветов. Достоинство — высокое качество печати, недостаток — опасность засыхания чернил, высокая стоимость расходных материалов.
В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры.
Звуковые колонки выводят звук. Качество звучания зависит – опять-таки – от мощности динамиков и материала, из которого изготовлены корпуса (предпочтительно дерево) и его объема. Важную роль играет наличие фазоинвертора (отверстие на передней панели) и количество полос воспроизводимых частот (высокие, средние и низкие динамики на каждой колонке).
USB-накопители на флэш-памяти, на мой взгляд, стали самым универсальным средством переноса информации. Это миниатюрное устройство размером и весом меньше зажигалки. Оно имеет высокую механическую прочность, не боится электромагнитных излучений, жары и холода, пыли и грязи.
Самая чувствительная часть накопителя — разъем, прикрытый колпачком. Объем этих устройств колеблется от 256 Мбайт до 32 Гбайт, что позволяет подобрать накопитель нужной емкости, сообразуясь с потребностями. Благодаря интерфейсу, USB накопитель можно подключить к любому современному компьютеру. Он работает с операционными системами Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. В Windows даже не нужно устанавливать никаких драйверов: подключил в USB-порт – и работай.
Веб-камера нужна для ввода динамического изображения в компьютер и звука (для общения и возможности создания телеконференций).
Источник бесперебойного питания нужен на случай аварийного отключения электроэнергии.
Фуфф, ну вот, по-моему, и все основное, что я хотела вам рассказать об аппаратной части компьютера, так называемом hardware.
Статья «Устройство компьютера» была написана довольно давно. Поэтому, если вы нашли ошибку или обнаружили некоторую неточность, напишите, пожалуйста, об этом, используя форму комментариев. Мы будем Вам очень признательны!
