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 вывода
Монитор
Монитор — это экран, на который выводится результат вычислений системного блока в визуальном виде.
Все современные экраны имеют плоскую форму и различаются размерами и параметрами матрицы. Подключается монитор к видеокарте через интерфейс HDMI или MiniDP. Устаревшие модели используют интерфейс VGA.
Колонки и наушники
Колонки и наушники подключаются к звуковой карте и воспроизводят цифровой звук. Они бывают разных размеров и разной мощности.
Проектор
Используют для проведения презентаций. При помощи него изображение с компьютера отображается на большом стенде или стене, куда направлен проектор. Подключается к видеокарте кабелем через интерфейс HDMI или VGA.
Принтер
Выводит информацию с ПК на бумагу. Принтеры бывают черно-белыми и цветными, струйными и лазерными.
Основное отличие в том, что лазерные используют для печати специальный порошок (тонер), а струйные – жидкие чернила, которые доливаются в специальные контейнеры.
Плоттер (графопостроитель)
Графопостроитель — это профессиональное оборудование для распечатки чертежей, проектов и других габаритных материалов.
Плоттеры бывают лазерными, струйными, перьевыми. В быту чаще используют струйные, так как они недорогие в обслуживании и дают хорошее качество печати. После распечатки плоттер может обрезать проект по предварительным настройкам.
Основные понятия и положения
Сразу же укажем и разберем основное определение:
Устройствами ввода в ЭВМ (в информатике) называются приборы для занесения данных в персональный компьютер, преобразующие аналоговые данные в цифровой код.
Определение несложное и каждый после его прочтения вспомнит несколько таких устройств. Я же перечислю их полный список и классификацию ниже.
Все внешние устройства ввода информации в компьютер разделяются по их предназначению.
Так для занесения текстовой информации и выполнения системных команд в ПК предназначается:
Для занесения звука (звуковой информации) служат:
В играх используются:
- Рули;
- Джойстики.
- Контроллеры, основанные на технологии компьютерного зрения. В качестве примера сюда можно привести kinect для Xbox от Microsoft .
Для указания координат на экране предназначаются следующие устройства ввода:
- Компьютерные мыши;
- Сенсорные дисплеи;
- Тачскрины смартфонов;
- Графические планшеты для рисования;
- Трекболы.
Для ввода графической информации в компьютер служат:
- Сканера;
- Цифровые фото и видеокамеры.
Дальше рассмотрим самые важные средства более подробно.
Ввод звуковой информации
Для ввода аудио сигнала применяют микрофоны и цифровые диктофоны
С помощью микрофона звуковой сигнал оцифровывается и вводится в компьютер. Микрофоны могут быть как внешними, так и встроенными в наушники, моноблоки или ноутбуки. Для подключения используются специальные разъемы на звуковой карте, помеченные красным или розовым цветом и надписью mic.
Цифровые диктофоны – это устройства, позволяющие записывать и затем воспроизводить звукозапись. Имеют для подключения к компьютеру, как правило, интерфейс USB.
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.
Типы устройств ввода информации
- MICR
- MIDI-клавиатура
- OMR (оптический считыватель меток)
- VR-шлем и перчатки
- Биометрия (например, сканер отпечатков пальцев).
- Веб-камера
- Геймпад, джойстик, весло, руль и Microsoft Kinect.
- Голос (с использованием распознавания речи или биометрической проверки).
- Графический планшет
- Датчики (например, датчики тепла и ориентации).
- Магнитные чернила (как чернила, найденные на чеках).
- Медицинские устройства визуализации (например, рентгеновские лучи, CAT-сканирование и ультразвуковые изображения).
- Микрофон (с использованием распознавания речи или биометрической проверки).
- Мышь, сенсорная панель или другие указательные устройства.
- Палец (с сенсорным экраном или Windows Touch).
- Распознавание жестов
- Ручка или стилус
- Световое перо
- Световой пистолет
- Сенсорный экран
- Стилус (с сенсорным экраном)
- Считыватель бар-кода
- Считыватель визиток
- Считыватель магнитных полос
- Устройства визуализации сонара
- Устройство захвата видео
- Устройство преобразования звука
- Устройство чтения перфокарт
- Цифровая камера и цифровая видеокамера.
- ЭЭГ (электроэнцефалография)
- клавиатура
- сканер
Хотя карты OMR и перфокарты и содержат данные, они не считаются устройствами ввода.
Дисководы, такие как CD-ROM, DVD, дисковод гибких дисков и флэш-накопитель USB, относят к запоминающим устройствам (устройства внешней памяти).
Каждый компьютер поставляется с клавиатурой и мышью (тачпад с ноутбуком), которые считаются устройствами ввода. Что касается других устройств ввода, это зависит от того, что было включено в ваш компьютер и что подключено к компьютеру.
Контрольные вопросы и задания
1. Как классифицируются устройства ввода?
2. Что такое драйвер? Сколько должно быть драйверов на компьютере?
3. В чем отличия эргономической клавиатуры от обычной?
4. Какие устройства образуют класс манипуляторов и как проявляется их назначение?