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.
Уроки 41 — 45
Процессор. Память. Устройства ввода и вывода
§34. Процессор. §35. Память. §36. Устройства ввода. §37. Устройства вывода
1. Зачем нужны устройства ввода?
2. Можно ли сетевую карту, через которую компьютер получает данные, назвать устройством ввода? Почему?
3. Перечислите все известные вам устройства ввода. С какими из них вы работали?
4. Какие данные можно ввести в компьютер с помощью клавиатуры?
5. Что такое управляющие клавиши? Зачем они используются?
6. Что такое функциональные клавиши?
7. Нажатие одной и той же клавиши вызывает разную реакцию компьютера в зависимости от состояния клавиш сдвига — Shift, Alt и Ctrl. Сколько различных команд можно ввести с помощью одной основной клавиши, используя клавиши сдвига?
8. Работая в электронной таблице, пользователь нажал клавиши «3», «2» и «1». Какие операции должен выполнить компьютер, чтобы соответствующее число было записано в память?
9. Зачем в клавиатуре установлен микроконтроллер?
10. Почему клавиатура не передаёт в компьютер готовые коды символов?
11. Как выполняется локализация (использование национальных символов) на клавиатуре? Найдите сведения по этому вопросу в Интернете.
12. Что такое манипулятор?
13. Какие разновидности манипуляторов вы знаете? С какими из них вы непосредственно работали? Сравните приёмы работы с ними. Обоснуйте свой ответ.
14. Как устроена компьютерная мышь?
*15. В старых моделях мышей вращение колёсиков фиксировалось с помощью источника света и фотодатчика: при прохождении прорези на диске датчик фиксировал появление света. Докажите, что с одним таким датчиком можно зафиксировать движение и даже измерить его скорость, но нельзя определить направление вращения. Предложите вариант, позволяющий решить эту проблему.
16. Каким образом движение мыши управляет перемещением курсора на экране?
17. Вспомните все известные вам приёмы работы с мышью.
18. Что такое беспроводная мышь?
19. Что такое трекбол и как он работает?
20. Что такое сенсорная панель?
21. Как устроен джойстик?
22. Что такое трекпойнт?
23. Что можно делать с помощью сканера?
24. Какие бывают сканеры по конструкции?
25. Можно ли с помощью сканера получить фотографию реального объекта?
26. Как происходит распознавание отсканированного текста?
27. Назовите наиболее важные характеристики сканеров.
28. Какое устанавливать разрешение при сканировании? На что оно повлияет?
29. Что такое датчики? Каковы возможности компьютера в автоматизации эксперимента?
а) «Принципы работы сканеров»
б) «Беспроводные устройства ввода»
в) «Сенсорные устройства ввода»
г) «Цифровые лаборатории»
Следующая страница Задачи
Cкачать материалы урока
Можно ли сетевую карту через которую компьютер получает данные назвать устройством ввода
Сетевые адаптеры или NIC (Network Interface Card) – это сетевое оборудование, обеспечивающее функционирование сети на физическом и канальном уровнях 7.
Сетевой адаптер относится к периферийному устройству компьютера, непосредственно взаимодействующему со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы, и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации.
Компьютер, будь то сервер или рабочая станция, подключается к сети с помощью внутренней платы – сетевого адаптера (хотя бывают и внешние сетевые адаптеры, подключаемые к компьютеру через параллельный порт). Сетевой адаптер вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов. Сетевые адаптеры преобразуют параллельные коды, используемые внутри компьютера и представленные маломощными сигналами, в последовательный поток мощных сигналов для передачи данных по внешней сети. Сетевые адаптеры должны быть совместимы с кабельной системой сети, внутренней информационной шиной ПК и сетевой операционной системой.
Настройка сетевого адаптера и трансивера
Для работы ПК в сети надо правильно установить и настроить сетевой адаптер. Для адаптеров, отвечающих стандарту PnP, настройка производится автоматически. В ином случае необходимо настроить линию запроса на прерывание IRQ (Interrupt Request Line) и адрес ввода/вывода (Input/Output address).
Обычно сетевая карта работает с конфликтами, если двум устройствам назначен один и тот же ресурс (запроса на прерывание или адрес ввода/вывода). Сетевые карты поддерживают различные типы сетевых соединений. Физический интерфейс между самой сетевой картой и сетью называют трансивером (transceiver) – это устройство, которое как получает, так и посылает данные. Трансиверы на сетевых картах могут получать и посылать цифровые и аналоговые сигналы. Тип интерфейса, который использует сетевая карта, часто может быть физически определен на сетевой карте. Перемычки, или джамперы (маленькие перемычки, соединяющие два контакта), могут быть настроены для указания типа трансивера, который должна использовать сетевая карта в соответствии со схемой сети. Например, перемычка в одном положении может включить разъем RJ-45 для поддержки сети типа витая пара, в другом – поддержку внешнего трансивера.
Функции сетевых адаптеров
Сетевые адаптеры производят семь основных операций при приеме или передачи сообщения:
1. Гальваническая развязка с коаксиальным кабелем или витой парой. Для этой цели используются импульсные трансформаторы. Иногда дя развязки используются оптроны.
2. Прием (передача) данных. Данные передаются из ОЗУ ПК в адаптер или из адаптера в память ПК через программируемый канал ввода/вывода, канал прямого доступа или разделяемую память.
3. Буферизация. Для согласования скоростей пересылки данных в адаптер или из него со скоростью обмена по сети используются буфера. Во время обработки в сетевом адаптере, данные хранятся в буфере. Буфер позволяет адаптеру осуществлять доступ ко всему пакету информации. Использование буферов необходимо для согласования между собой скоростей обработки информации различными компонентами ЛВС.
4. Формирование пакета. Сетевой адаптер должен разделить данные на блоки в режиме передачи (или соединить их в режиме приема) данных и оформить в виде кадра определенного формата. Кадр включает несколько служебных полей, среди которых имеется адрес компьютера назначения и контрольная сумма кадра, по которой сетевой адаптер станции назначения делает вывод о корректности доставленной по сети информации.
5. Доступ к каналу связи. Набор правил, обеспечивающих доступ к среде передачи. Выявление конфликтных ситуаций и контроль состояния сети.
6. Идентификация своего адреса в принимаемом пакете. Физический адрес адаптера может определяться установкой переключателей, храниться в специальном регистре или прошиваться в ППЗУ.
7. Преобразование параллельного кода в последовательный код при передаче данных, и из последовательного кода в параллельный при приеме. В режиме передачи данные передаются по каналу связи в последовательном коде.
8. Кодирование и декодирование данных. На этом этапе должны быть сформированы электрические сигналы, используемые для представления данных. Большинство сетевых адаптеров для этой цели используют манчестерское кодирование. Этот метод не требует передачи синхронизирующих сигналов для распознавания единиц и нулей по уровням сигналов, а вместо этого для представления 1 и 0 используется перемена полярности сигнала.
9. Передача или прием импульсов. В режиме передачи закодированные электрические импульсы данных передаются в кабель (при приеме импульсы направляются на декодирование).
Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.
Базовый, или физический, адрес
Некоторые сетевые адаптеры имеют возможность использовать оперативную память ПК в качестве буфера для хранения входящих и исходящих пакетов данных. Базовый адрес (Base Memory Address) представляет собой шестнадцатеричное число, которое указывает на адрес в оперативной памяти, где находится этот буфер. Важно выбрать базовый адрес без конфликтов с другими устройствами.
Типы сетевых адаптеров
Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных – ISA, EISA, PCI, MCA.
Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии (например, Ethernet). В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных (тот же Ethernet поддерживает коаксиальный кабель, неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель), сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы.
Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к среде и протоколами, но еще и следующими параметрами:
— объем буфера для пакета;
— совместимость с различными микропроцессорами;
— использование прямого доступа к памяти (DMA);
— адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;
Наиболее известны следующие типы адаптеров:
Адаптеры Ethernet представляют собой плату, которая вставляется в свободный слот материнской (системной) платы компьютера. Чаще всего адаптеры Ethernet имеют для связи с сетью два внешних разъема: для коаксиального кабеля (разъем BNC) и для кабеля на витой паре. Для выбора типа кабеля применяются перемычки или переключатели, которые устанавливаются перед подключением адаптера к сети.
Адаптеры Fast Ethernet производятся изготовителями с учетом определенного типа среды передачи. Сетевой кабель при этом подключается непосредственно к адаптеру (без трансивера).
Оптические адаптеры стандарта 10BASE-FL могут устанавливаться в компьютеры с шинами ISA, PCI, МСА. Эти адаптеры позволяют отказаться от внешних преобразователей среды и от микротрансиверов. При установке этих адаптеров возможна реализация полнодуплексного режима обмена информацией. Для повышения универсальности в оптических адаптерах сохраняется возможность соединения по витой паре с разъемом RJ-45.
Для спецификации 100BASE-FX соединение концентратора и адаптера по оптоволокну осуществляется с использованием оптических соединителей типа SC или ST. Выбор типа оптического соединителя (SC или ST) зависит от того, новая или старая это инсталляция. Для этой спецификации выпускаются сетевые адаптеры, совместимые с шиной PCI. Адаптеры способны поддерживать как полудуплексный, так и полнодуплексный режим работы. Для облегчения настройки и эксплуатации на переднюю панель адаптера вынесено несколько индикаторов состояния. Кроме того, существуют модели адаптеров, способные работать как по одномодовому, так и по многомодовому оптоволоконному кабелю.
Сетевые адаптеры для технологии Gigabit Ethernet предназначены для установки в сервера и мощные рабочие станции. Для повышения эффективности работы они способны поддерживать полнодуплексный режим обмена информацией.
Адаптеры FDDI могут использоваться на разнообразных рабочих станциях и в устройствах межсетевого взаимодействия – мостах и маршрутизаторах. Существуют адаптеры FDDI, предназначенные для работы со всеми распространенными шинами: ISA, EISA, VESA Local Bus (VLB) и т. д. В сети FDDI такие устройства, как рабочие станции или мосты и подсоединяются к кольцу через адаптеры одного из двух типов: с двойным (DAS) или одиночным (SAS) подключением. Адаптеры DAS осуществляют физическое соединение устройств как с первичным, так и со вторичным кольцом, что повышает отказоустойчивость сети. Такой адаптер имеет два разъема (розетки) оптического интерфейса. Адаптеры SAS подключают рабочие станции к концентратору FDDI через одиночную оптоволоконную линию в звездообразной топологии. Эти адаптеры представляют собой плату, на которой наряду с электронными компонентами установлен оптический трансивер с разъемом (розеткой) оптического интерфейса.
© 2022 Научная библиотека
Копирование информации со страницы разрешается только с указанием ссылки на данный сайт
Дискретная сетевая карта или встроенная?
Иногда возникает необходимость поставить дополнительную сетевую карту, даже если у вас имеется рабочая встроенная в материнскую плату. Почему? Я уже неоднократно говорил, что устройства, которые произведены для выполнения какой-то одной задачи гораздо лучше, чем совмещенные. Поэтому и дискретная, то есть отдельная, как правило, более надежна и стабильна в работе, чем встроенная сетевая карта, которая установлена по умолчанию в материнской плате. Хороший производитель делает весь упор на качество работы карты, а это означает, что не будет экономии на ее компонентах, например, чипсете. Также дискретные сетевые платы имеют ряд других дополнительных особенностей, например грозозащита — не редки примеры, когда во время грозы в работающем компьютере сгорала встроенная в материнку сетевая карточка.
Перед тем, как пойти в магазин, нужно задать себе несколько вопросов, которые сориентируют вас, на какой продукт обратить внимание:
- Как будет осуществляться доступ компьютера в интернет или сеть — по WiFi или через сетевой кабель?
- Нужна ли сетевая карта для использования в домашних условиях или на крупной фирме?
- Это будет ноутбук или ПК и есть ли в них соответствующие разъемы — PCI, USB
- Какой бюджет?
Для компьютера
Для стационарного компьютера пециалисты советуют выбирать карту, совместимую с PCI-шиной, которая последовательно осуществляет обмен данными через витую пару. При этом нужно знать о том, что PCI-шина более распространена, и она совмещается с технологией IBM. В случае если устройство компьютера выполнено по другой схеме, это может быть МАС, нужно выбирать сетевую карту, которая сможет работать по витой паре. Приобретая подобную карту, необходимо познакомиться с вариантами подключения. Может случиться так, что, купив сетевую карту, ее невозможно будет подключить, потому что некоторые шины не совмещаются друг с другом ни электрически, ни программно.
Для ноутбука
Сетевая карта для ноутбука внешне выглядит немного по-другому из-за особенностей портативных разъемов на материнской плате ноута. Новичку купить ее и поменять будет сложнее, поэтому лучший вариант — отнести его в сервисный центр, где это сделают специалисты, либо подключить USB-адаптер (на картинке ниже 2 сетевые карты для ноута — кабельная и беспроводная).
Компоненты сетевого адаптера
Традиционно сетевой адаптер в основном состоит из контроллера, гнезда загрузочного ROM, одного или нескольких портов NIC, интерфейса подключения материнской платы, светодиодных индикаторов, скобки профиля и некоторых других электронных компонентов. Каждый компонент сетевой карты имеет свою уникальную функцию:
Контроллер: контроллер похож на мини-процессор, обрабатывает полученные данные. Будучи основной частью сетевого адаптера, контроллер напрямую определяет производительность сетевого адаптера.
Разъем загрузочного ROM: этот разъем на плате обеспечивает возможность загрузки ROM. Загрузочное ПЗУ позволяет бездисковым рабочим станциям подключаться к сети, что повышает безопасность и снижает стоимость оборудования.
Порт NIC для кабеля/модуля: Обычно этот порт соединяется непосредственно с кабелем Ethernet или модулем, который может генерировать и принимать электронные сигналы, которые накладываются на сетевой кабель или оптоволоконный кабель.
Интерфейс шины: этот интерфейс находится на боковой стороне печатной платы, которая служит для соединения между сетевой картой и компьютером или сервером через подключение к их слоту расширения.
Светодиодные индикаторы: Индикаторы помогают пользователям определить рабочее состояние сетевого адаптера, подключена ли сеть и переданы ли данные.
Кронштейн для профиля: На рынке существует два типа кронштейнов для профиля. Один называется кронштейном полной высоты длиной 12см, а другой — низкопрофильным кронштейном длиной 8см. Эта скобка может помочь пользователям закрепить сетевой адаптер в слоте расширения компьютера или сервера.
Самые ценные серверные карты
Есть особо дорогие серверные сетевые карты. Для таких карт даже предусмотрен отдельный процессор. При работе такие карты показали себя очень хорошо. Большая, даже очень большая нагрузка для них дело привычное и легкое. А собственный процессор говорит и о наличии собственной оперативной памяти. И правильнее это устройство называть уже не просто сетевой картой, сетевым процессором.
Сетевой процессор
Еще приятно, когда такой процессор самовосстанавливающийся. То есть здесь есть такие драйвера, которые и осуществляют эту функцию. Для примера, произошел сбой в сети. Тогда адаптер самостоятельно перезапускается. Затем включается проверка, насколько соединение с сетью целостное. Если обнаруживается, что какой-то порт вышел из строя, то он просто отключается в принудительном порядке.
