Устройства ввода информации
Персональный компьютер (ПК) — это не одно электронное устройство, а небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Часто используемый термин «конфигурация ПК» означает, что конкретный компьютер может работать с другим набором внешних (или периферийных) устройств, например, с принтером, модемом, сканером и т. д. Эффективность использования ПК больше определяется количество и типы внешних устройств, которые могут быть использованы в его составе.
Актуальность работы заключается в том, чтобы учитывать тот факт, что сегодняшний компьютер является интерактивным. Он незаметно для нас контролирует каждое наше действие, фиксирует каждое нажатие клавиши и движения мыши. Компьютер вносит изменения в данные, с которыми работают его программы.
Современный компьютер называется «персональный компьютер», поскольку каждый человек, от ребенка до интеллектуала, использует его уникальным образом. Широкие возможности компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какая система Инструменты содержат его ядро, как оно обеспечивает взаимодействие компонентов триединого комплекса людей — программ — оборудования.
Устройства ввода — устройства для ввода (ввода) данных в компьютер во время его работы. Основным и обычно необходимым устройством для ввода текстовых символов и последовательностей (команд) в компьютер остается клавиатура. Устройства ввода преобразуют информацию в удобную для машины форму, после чего компьютер может обрабатывать и сохранять ее.
Рукописная информация для автоматического ввода в компьютер из документа должна быть закодирована в нормализованных, стилизованных или закодированных шрифтах. Оптические считыватели обеспечивают чтение данных в виде графических меток из формализованных документов, закодированных, нормализованных и стилизованных письменных символов; печатные, машинописные и рукописные знаки.
Устройства ввода графической информации (UVGI) выполняют: поиск изображения на носителе, выбор элементов изображения для кодирования, преобразование координат точек кодированного изображения в цифровую форму и передачу цифрового описания элементов изображения на компьютер для дальнейшей обработки.
Классификация устройств ввода
Органы чувств человека способны воспринимать информацию в разнообразных формах, например текст в учебнике, сообщение по телефону, запах газа на кухне, вкус горького перца и пр. Эта информация может быть преобразована в другие формы, например в мысли и эмоции. Результаты обработки информации человеком отражаются в его решениях и действиях.
Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода, так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков. Устройства ввода преобразуют эту информацию в цифровую форму для последующей обработки и хранения в компьютере. Многообразие устройств ввода определяется разнообразием форм представления информации, которая может быть обработана с помощью компьютера.
Устройства ввода — аппаратные средства для преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, воспринимаемую компьютером.
Аппаратное обеспечение компьютера по вводу данных включает само устройство ввода, управляющий блок, называемый контроллером (адаптером), специальные разъемы и электрические кабели. Однако для достижения правильной работы как устройства ввода, так и устройства вывода одного лишь правильного аппаратного подключения недостаточно. Требуется загрузить в оперативную память специальную управляющую программу, называемую драйвером. Причем для каждого устройства нужен свой драйвер. В комплект поставки любого устройства ввода должна входить дискета с соответствующим драйвером.
Драйвер устройства — программа, управляющая работой конкретного устройства ввода/вывода информации.
Устройства ввода по способу ввода информации можно подразделить на два основных класса (рисунок 19.1):
♦ с клавиатурным вводом, при котором осуществляется ручной ввод с клавиатуры;
♦ с прямым вводом, при котором данные читаются непосредственно компьютерными устройствами.
Рис. 19.1. Классификация устройств ввода
В свою очередь, среди устройств с прямым вводом данных выделяются подклассы устройств: манипуляторы, сенсорные устройства, сканеры, устройства распознавания речи. Рассмотрим основные характеристики этих классов технических средств.
Устройства ввода текстовой информации
Для ввода текстовых и числовых данных предусмотрена клавиатура.
Путём нажатия на клавиши идёт передача соответствующей информации компьютеру, который затем преобразовывает ее. В большинстве случаев кнопки соединены в матрицу, по которой идут данные о том, какая именно клавиша нажата.
Клавиатура – самое удобное устройство ввода текстовой информации, почти не имеющее альтернатив. Можно делать те же действия при помощи мыши на мониторе, на экранной клавиатуре, но это в разы медленнее и сложнее.
Устройства ввода информации
1.1. Клавиатура
1.1.1. Клавиатура – это, пожалуй, самое важное и самое универсальное устройство до тех пор, пока ввод слов и символов остаётся единственным источником информации. Стандартные клавишные устройства позволяют не только осуществить ввод необходимой информации, но и подавать управляющие сигналы для компьютера, обычно реализованы дополнительными клавишами.
1.2. Манипулятор
1.2.1.1. Мышь -устройство ввода для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру.Компьютерные мыши бывают с 2-мя или 3-мя кнопками; оптико-механические, оптические или инфракрасные.
1.2.2.1. Трекбол-мышь- устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям.
1.2.3.1. Устройство ввода, предназначенное для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру, телефону или другому электронному оборудованию. Ввод осуществляется путём прикосновения одним или несколькими пальцами руки к поверхности тачпада.
1.2.4.1. Устройство ввода информации в персональный компьютер, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях вертикальную ручку. Основная необходимость применения джойстика — это возможность управления виртуальным объектом в виртуальном трехмерном пространстве
1.2.5.1. Тип игрового манипулятора. Представляет собой пульт, который удерживается двумя руками, для контроля его органов управления используются большие пальцы рук (в современных геймпадах также часто используются указательный и средний пальцы).
1.3. Сканер
1.3.1. Сканер – это устройство для обработки и преобразования графики (текстов, фото, рисунков и т.д.) в их цифровую форму. Сканеры классифицируют на следующие разновидности: ручные или рулонные, планшетные или проекционные.
1.4. Цифровая фотокамера
1.4.1. Цифровая фотокамера – это беспленочное устройство для автоматического ввода графических данных в сжатом виде при помощи USB кабеля, которую можно без труда обработать в соответствующем редакторе и распечатать на листе.
1.5. Устройства ввода звуковой информации
1.5.1.1. Микрофон – это устройство ввода и обработки электроакустических колебаний, используемое в звукозаписи, телефонии, радиовещании и телевидении. Сами по себе микрофоны бывают электродинамические, электростатические или электромагнитные; полупроводниковые, пьезоэлектрические или угольные.
1.5.2. Цифровой диктофон
1.5.2.1. Устройство для записи, или для записи и воспроизведения устной речи с целью её последующего прослушивания и транскрибирования.
1.6. Сенсоры
1.6.1.1. Дигитайзер или цифровой преобразователь, зачастую выполненный в виде планшета, а потому его часто называют «графическим планшетом». В основном используется в узких кругах специалистов анимации, проектирования и компьютерной графики – там, где нужен самый точный ввод любой графической информации
1.6.2. Сенсорный экран
1.6.2.1. Сенсорный экран лежит в основе любого чувствительного оборудования, собирающего информацию при помощи датчиков на поверхности. Данное устройство самодостаточно, что позволяет обходиться и без мыши, и без клавиатуры, к тому же и без ущерба надежному и скоростному управлению. В промышленности и в медицине, а также в публичных местах, высокопрочные сверхчувствительные экраны котируются как альтернатива №1 другим способам получения важных данных. Данный способ ввода нужной информации широко используется в современных телефонах и смартфонах, а также в моноблоках и ноутбуках.
1.6.3. Световое перо
1.6.3.1. Световое перо, соединенное проводом с USB вилкой, передающее информацию за счет фотоэлемента и работающее путем прикосновения с экраном, есть разновидность манипуляторов, внешне похожих на шариковую ручку с 1 и более кнопками (по типу как у мыши). Оно может служить элементом графического планшета, но не может использоваться с обыкновенным ЖК-монитором.
Дополнительные устройства
Свитчи и коммутаторы . Связывают компьютеры друг с другом.
Свитч – простое устройство, которое может только объединить компьютеры в сеть.
Коммутатор – это более продвинутое устройство, которое помимо объединения, может управлять сетью, разделять сети на виртуальные и показывать события во встроенном журнале.
Количество подключений зависит от количества портов. Как правило, их от 12 до 48 и скорость подключения на каждом до 1 Гб/с.
Wi-Fi роутер . Выполняет ту же роль, что и коммутатор, только в беспроводном режиме. Современные роутеры работают в двух режимах:
- 2,4 Ghz – скорость до 400 Мб/с.
- 5 Ghz – скорость до 1 Гб/с.
3G и 4G роутер . Компактный роутер, который, как и модем, получает интернет от сотового оператора через сим-карту и раздает его нескольким устройствам по Wi-Fi.
Современные роутеры могут работать от встроенного аккумулятора, что позволяет получать интернет без подключения к электрической сети.
Устройство бесперебойного питания (УПС) . Оно служит защитой для стационарного компьютера от перебоев с электричеством. Позволит продолжить работу в течение 15-30 минут после отключения электроэнергии. Этого времени хватит для сохранения документов и безопасного завершения работы.
Стандартное УПС имеет два сокета питания для подключения монитора и системного блока. Более мощные модели имеют от 4 до 8 сокетов.
1 . Для зарядки и передачи данных для телефонов и планшетов с системой Android.
2 . Для зарядки и передачи данных для телефонов и планшетов Apple.
3 . USB удлинитель.
4 . Для подключения МФУ, принтера и сканера.
5 . Для подключения переносных жестких дисков.
Программаторы . Специальные устройства, через которые программируются микросхемы и контроллеры.
Сканер штрих-кодов . Применяется в торговых точках: магазинах, киосках, торговых павильонах. Сканер считывает штрих код и выводит наименование и цену товара на компьютер.
Музыкальный пульт . Используется музыкантами для настройки и регулирования параметров звука и создания спецэффектов.
Существует и другое профессиональное оборудование, которое подключается к компьютеру через USB-порт: синтезатор, автомобильный сканер и др.
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.
Устройства ввода звуковой информации
Чтобы записать какой-то звук, используют микрофон. Он способен улавливать звуки на разных частотах и обеспечивают преобразование аналоговой информации в цифровую, чтобы компьютер мог ее произвести.
Микрофоны бывают разных видов, но чаще всего внутри есть диафрагма, улавливающая звук, который затем отправляется в аналого-цифровой преобразователь.
После этого информация, полученная извне, попадает в компьютер или оборудование по проводу, либо беспроводным путем.
Указательные (координатные) устройства
Существует ряд устройств, которые позволяют осуществлять доступ к любому месту монитора. Такие устройства получили название указательных устройств ввода. Место, куда требуется вводить данные, помечается курсором.
Список указательных устройств очень широк.
Компьютерная мышь представляет собой устройство ввода управляющей информации. Принцип действия ее заключается в том, что она улавливает свое движение в рабочей плоскости и отсылает эту информацию в компьютер. На экране при этом выполняется манипуляция в соответствии с направлением и расстоянием смещения компьютерной мыши.
Мыши бывают шариковые, оптические, лазерные, индукционные, гироскопические. Подключение мыши к компьютеру производится через порты USB или PS/2 (помечается зеленым цветом).
Рис. 3. Компьютерная мышь.
Трекбол
Представляет собой «перевернутую» мышь, у которой. шар находится сверху. Трекболы отличаются местом расположения шарика: посередине и сбоку. В домашних условиях используются редко, в основном в промышленных системах, где условия работы ограничены недостатком места или наличием вибрации.
Тачпад
Применяется чаще всего в ноутбуках. Так как принцип действия этого устройства основан на измерении емкости, то водить по нему необходимо проводящим предметом с достаточным размером площади соприкосновения (обычно это делают пальцем).
Световое перо (стилус)
Выглядит как карандаш, который подключается к специальному разъему компьютера. Ввод данных с помощью такого устройства осуществляется через прикосновение его к поверхности экрана монитора. Для жидкокристаллических мониторов такое перо использовать нельзя. Световое перо (стилус) может быть частью графического планшета, который дает возможность вводить рукописные рисунки непосредственно в компьютер.
Современные аналоги перьев – стилусы для сенсорных экранов. Для резистивных сенсорных экранов подходит любой заостренный предмет, с мягким наконечником, чтобы не повредить поверхность экрана. В стилусы для емкостных экранов внутри помещают магнитопроводящий предмет.
Тачскрин
Представляет собой сенсорный экран, который используется в мобильных телефонах, платёжных терминалах, бортовых компьютерах. Сенсорные экраны в зависимости от принципа действия бывают: резистивными, матричными, ёмкостными.
Игровые устройства
Игровое устройство это устройство ввода для управления компьютером во время игры. Производители электронного оборудования предлагают различные виды таких приборов, это:
- джойстики
- геймпады
- компьютерные рули
- световые пистолеты
- танцевальные платформы.
Следует помнить, что использование любого подключаемого устройства требует обязательной установки специального программного обеспечения, называемого драйвером устройства. Драйверы на дисках идут в комплекте к оборудованию. Также их можно скачать в Интернете и установить самостоятельно. Некоторые драйверы устанавливаются автоматически при подключении к сети Интернет после первого обнаружения устройства операционной системой компьютера
