Периферийные устройства
В этой статье мы рассмотрим периферийные устройства компьютера. Какие они бывают, какую функцию выполняют и как подключаются к ПК.
Периферийные устройства — это обобщенное название устройств, подключаемых к ПК. Их разделяют на устройства ввода, вывода и ввода-вывода информации. Они могут быть как внешними, так и внутренними.
Внутренние – это те, которые устанавливаются на материнскую плату:
- Жесткий диск;
- Видеокарта;
- Сетевая карта;
- Wi-Fi адаптер;
- Звуковая карта;
И другое оборудование, которое подключается в слоты PCI, PCI Express и SATA.
Внешние – те, которые подключаются к системному блоку снаружи.
- Монитор;
- Клавиатура;
- Мышь;
- Колонки;
- Наушники;
- Микрофон;
- Принтер;
- Сканер;
- МФУ;
- УПС.
Из дополнительных можно выделить USB устройства:
- Флешка;
- Bluetooth адаптер;
- Wi-Fi адаптер;
- Звуковая карта;
- Web камера;
- 3G и 4G модем;
- Удлинитель;
- Картридер;
- Джойстик.
А также некоторое профессиональное оборудование:
- Графический планшет;
- Проектор;
- Плоттер;
- Звуковой пульт;
- Сетевое оборудование.
- Мышь
- Трекбол
- Тачпад
- Световое перо
- Графический планшет
- Тачскрин
- Джойстик
- Устройства основанные на компьютерном зрении типа Kinect
- Джойстик
- Педаль байбека
- Геймпад
- Руль
- Танцевальная платформа
Устройства вывода — периферийные устройства , преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком или пригодную для воздействия на исполнительные органы объекта управления.
- Монитор ( дисплей )
- Принтер
- Графопостроитель
- Встроенный динамик
- Колонки
- Наушники
- Игровой джойстик
- Видеокарта
- Магнитный барабан
- Стример
- Дисковод
- Жёсткий диск
- Различные порты
- Различные сетевые интерфейсы
Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:
- когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;
- когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).
В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители.
Стримеры. Стримеры – это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента – это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).
Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.
ZIP-накопители. ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega , специализирующейся на создании внешних устрой ств дл я хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт.
ZIP-накопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае их подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором – к стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скорости обмена данными.
Накопители HiFD . Основным недостатком ZIP-накопителей является отсутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой совместимостью обладают устройства HiFD компании Sony . Они позволяют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устрой ств сд ерживается повышенной ценой.
Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и ZIP-накопители, выпускается компанией Iomega . По своим характеристикам JAZ-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.
Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.
В этом секторе параллельно развиваются 5,25- и 3,5-дюймовые накопители, носители для которых отличаются в основном форм-фактором и емкостью. Последнее поколение носителей формата 5,25″ достигает емкости 5,2 Гбайт. Стандартная емкость для носителей 3,5″ – 640 Мбайт.
В формате 3,5″ недавно была разработана новая технология GIGAMO, обеспечивающая емкость носителей в 1,3 Гбайт, полностью совместимая сверху вниз с предыдущими стандартами. В перспективе ожидается появление накопителей и дисков форм-фактора 5,25″, поддерживающих технологию NFR ( Near Field Recording ), которая обеспечит емкость дисков до 20 Гбайт, а позднее и до 40 Гбайт.
Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.
Модем.
Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.
Сканеры
Позволяют скопировать изображения, документы, слайды и сохранять их на компьютере в качестве цифровой (машиночитаемой) копии. Своего рода — это обратный процесс печати, там вы цифровой документ выводите не бумагу, а здесь наоборот, с бумаги в компьютер.
Многие сканеры являются частью МФУ, хотя вы также можете приобрести отдельный планшетный или барабанный сканер.
Звуковые колонки и наушники
Наушники и звуковые колонки необходимы для вывода звука с компьютера для наших ушей. В каждом компьютере и ноутбуке есть звуковая карта. В основном они бывают встроены в системную плату.
Если у вас хорошие колонки, есть аудио файлы в высоком качестве и вы хотите их прослушать с удовольствием, то можете купить отдельную звуковую карту. Достойные звуковухи стоят порядка 100$, есть конечно и дешевле, но зачем покупать дешевую, если подобная уже встроена в мамку.
Бывают случаи, что сломалась внутренняя звуковая карта. Можно конечно попытаться перепаять разъем или звуковую микросхему, но не все в этом разбираются. Поэтому для решения данной проблемы можно заменить полностью материнскую плату или докупить недорогую внешнюю звуковую карту.
Желательно использовать колонки из дерева, у них довольно-неплохая звуковая пропускательная способность, но пластиковые тоже неплохие. Чем больше ват могут выдать вам ваши колонки, тем четче и громче будет звук.
Внешние (периферийные) устройства компьютера
Рассмотрим только основные внешние устройства компьютера, так как если перечислять все, то чернила закончатся ? Внешние устройства персонального компьютера еще называют периферийными устройствами. Это устройства которые обеспечивают связь компьютера с пользователем, объектами управления либо с другим компьютером, то есть с окружающей средой. Внешние устройства делят на устройства Ввода и Вывода.
Устройства Ввода
Клавиатура. Пожалуй самое главное (во всяком случае на момент написания заметки :)) периферийное устройство Ввода информации в ПК. Клавиатура (в народе еще кличут «Клава») — это набор кнопок (клавиш), которые расположены в определенном порядке. На кнопках изображены буквы, цифры и различные знаки. Также на клавиатуре могут быть установлены дополнительные клавиши для различных действий.
Компьютерная мышь. Устройство Ввода получившее распространение с появление графического интерфейса на ПК. С помощью мышки (кнопок и колесика) можно отдавать различные команды компьютеру и управлять курсором на мониторе. При перемещении компьютерной мышки на горизонтальном столе курсор на мониторе также передвигается (по правилам координатной плоскости). Мышку также называют координатным устройством ввода.
Устройств ввода много. Мы рассмотрели два основных. Кроме них к устройствам ввода можно отнести: сканер, сенсорный экран, микрофон, веб-камеру и т.д.
Устройства вывода
Монитор. Это экран, на который с помощью видеосигнала выводится информация. Видеосигнал формирует электронное внутреннее устройство вывода, которое называется видеокартой. О ней мы еще поговорим чуть ниже.
Принтер. Слово принтер произошло от англ. Printer, Print — печатать. Он предназначен для преобразования цифровой информации хранящейся на компьютере в аналоговую, доступную для нашего с вами понимания, а также для её вывода (распечатывания) в виде текста, рисунка или графики, на твердый физический носитель (бумага).
Акустическая система. Говоря по простому — это звуковые колонки, которые предназначены для вывода звуковой информации. Звуковая карта преобразует цифровую информацию хранящуюся на компьютере в звук и выводит его через акустическую систему. Устройств вывода также много и перечислять их всех нет смысла. Основные из них мы с вами рассмотрели. Поэтому, давайте уже от периферийных (внешних) устройств ПК перейдем к внутренним.
Веб-камера
Периферийное устройство, которое эксплуатируется для съемки фотографий или записи видео, в том числе в режиме реального времени, с последующим вводом в персональный компьютер для сохранения, изменения и других задач. Веб-камера подключается к USB-порту компьютера, рекомендованная версия порта – 2.0 и выше.
Сегодня в продаже представлены сотни моделей веб-камер, которые различаются техническими параметрами, функционалом, наличием дополнительных опций. Чтобы не запутаться при выборе, обратите внимание на:
· Разрешение. Современные веб-камеры снимают видео в разрешении FullHD, некоторые поддерживают даже режим 4К. Для большинства задач достаточно поддержки разрешения 1280 на 720 точек (HD).
· Framerate. Иными словами – число кадров, которое камера регистрирует за одну секунду. Минимум для комфортного использования веб-камеры составляет 25-30 кадров в секунду. У топовых моделей до 60.
· Чувствительность. Чем выше чувствительность матрицы, встроенной в веб-камеру, тем лучше качество изображения, в том числе при съемке в темноте. С последним даже дорогие камеры имеют проблемы.
Камеры среднего и высокого ценовых сегментов часто оснащаются дополнительным функционалом. Помимо режимов съемки фото и видео у них есть автофокусировка, встроенная подсветка и микрофон. Камеры с опцией микрофона особенно востребованы у пользователей, так как заменяют два устройства. Подключаются такие веб-камеры так же, как и обычные модели – в один USB-порт, что экономит количество занятых портов компьютера.
Особенности контроллеров быстродействующих периферийных устройств
Контроллеры быстродействующих периферийных устройства, например, контроллеры жестких дисков, могут работать с оперативной памятью в режиме прямого доступа. Это означает, что контроллеры этих устройств могут записывать/считывать данные из ячеек оперативной памяти, минуя обработку этих данных процессором. Подобный режим позволяет не перегружать процессор большими объемами обрабатываемой информации, позволяет разгружать процессор для повышения производительности компьютера.
Записывать данные от внешних устройств прямо в оперативную память обычные контроллеры периферийных устройств компьютера могут далеко не всегда. Сначала данные от контроллера попадают в процессор, и лишь потом, после обработки этих данных, они записываются в оперативную память. Но для контроллеров быстродействующих устройств может быть доступен режим прямого доступа к оперативной памяти компьютера (ноутбука). Отсюда получается значительное ускорение работы быстродействующего периферийного устройства.
Некоторые контроллеры периферийных устройств могут иметь также собственную оперативную память, и даже собственный специализированный процессор для автономной обработки данных. Это позволяет еще больше разгружать основной процессор и основную оперативную память. В итоге существенно ускоряется работа компьютера (ноутбука). Ведь основной процессор и основная оперативная память компьютера тогда может вообще не участвовать в обработке каких-то данных периферийного устройства. К таким контроллерам с собственной оперативной памятью относится, например, видеокарта, которая осуществляет вывод «картинки» на экран монитора.
Большинство современных видеокарт, кроме всего прочего, имеют в своем составе еще и специальный процессор, еще больше ускоряющий обработку данных. Загрузку этого видео процессора можно, например, посмотреть в режиме реального времени с помощью Диспетчера задач Windows.
(Кликните для увеличения) Информация о загрузке видео процессора в Диспетчере задач Windows 10 (в красной рамке).
О майнинге криптовалют с помощью контроллеров
Что интересно, современные программы майнинга («добычи») криптовалюты используют для этих целей ресурсы видео процессора – того самого дополнительного процессора, который стоит на видеокарте, на контроллере монитора персонального компьютера (ноутбука). Процессор видеокарты лучше, чем процессор, подходит для выполнения трудоемких расчетов, сопровождающих процесс «добычи» «компьютерной валюты».
Дополнительный видео процессор компьютера (ноутбука) предназначен, конечно, не для «добычи» криптовалюты. Он необходим для помощи основному процессору компьютера в воспроизведении сложной графики, для демонстрации видео с высоким качеством и с хорошим разрешением.
Благодаря периферийным устройствам и их контроллерам компьютер становится полезным для работы пользователей. С появлением «дружественных» пользователям периферийных устройств компьютеры и ноутбуки стали незаменимыми помощниками людей.
Впервые опубликовано 11 июля 2011 года.
Обновлено 17 марта 2020 года.
