Устройства ввода данных

Устройства ввода информации в компьютере

При изучении строения компьютера важно понимать то, как мы передаем в него информацию. В этой статье мы поговорим про устройства ввода в ПК. Здесь приведены основные определения, указана классификация и перечислен их список.

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.

Клавиатура

Стандартным устройством для ввода информации в компьютер является клавиатура. С ее помощью вы можете вводить числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные.

Обычно вводимая с клавиатуры информация в целях контроля отображается на экране монитора. Место ввода информации на экране указывается специальным значком, который называется курсором. Вид курсора может быть различным в зависимости от используемой программы и режима работы. Это может быть мигающая черточка, прямоугольник и пр.

Как правило, используется 101-103-клавишная клавиатура американского стандарта. Кроме клавишной, клавиатура бывает мембранной и сенсорной. На клавиши алфавитно-цифрового поля дополнительно наносится разметка букв национального алфавита. Если на компьютере установлена операционная система, не настроенная на работу в режиме национального алфавита (нелокализованная версия), то необходима дополнительная специальная программа — драйвер клавиатуры. В локализованных версиях Windows драйвер клавиатуры входит в комплект поставки.

На современном компьютерном рынке большой популярностью пользуются эргономические клавиатуры и специальные прокладки для запястий, обеспечивающие наиболее комфортные условия работы. Различные модели эргономических клавиатур имеют:

♦ форму буквы V и разъединение посередине, угол между частями можно плавно изменять в зависимости от особенностей строения кистей рук человека;

♦ большие опоры для ладоней, поддерживающие кисти в прямом положении;
♦ мембранную бесшумную замену клавишам;
♦ сенсорную панель, движение пальцев по которой заменяет действие мыши.

Работа на персональном компьютере невозможна без освоения клавиатуры.

Рис. 19.2. Стандартная клавиатура компьютера

При всем разнообразии конструкций любая клавиатура имеет следующие группы клавиш (рисунок 19.2):

1. Алфавитно-цифровое поле клавиш — для ввода прописных и строчных букв, цифр, различных знаков и других символов. Часто это поле называют полем печати. Клавиши этого поля выделены светло-серым цветом.

2. Поле управляющих клавиш — для ввода и выполнения команд, для редактирования данных. Клавиши этого поля имеют серый цвет. Назначение основных управляющих клавиш приведено в таблице 19.1. Клавиши Shift, Ctrl, Alt расширяют возможности клавиатуры. При одновременном нажатии одной из этих клавиш и клавиши поля печати вводится команда.

3. Поле функциональных клавиш F1 — F12. За каждой клавишей этого поля, как правило, закреплена та или иная функция. Назначение клавиш F1 — F12 устанавливается используемой в данный момент программой. Но есть и общепринятые назначения. Например, клавише F1 обычно назначается функция отображения справки (помощи).

4. Поле клавиш управления курсором — для перемещения курсора на экране монитора. На клавишах стрелками указано направление перемещения (вверх, вниз, вправо, влево).

5. Поле клавиш малой (цифровой) клавиатуры позволяет работать в двух режимах в зависимости от состояния индикатора Num Lock, расположенного над этим полем. Этот индикатор переключается клавишей Num Lock:

— при включенном индикаторе Num Lock обеспечивается быстрый и удобный ввод цифр;
— при выключенном индикаторе Num Lock дублируются функции поля управления курсором и поля управляющих клавиш.

Таблица 19.1. Назначение основных управляющих клавиш

Манипуляторы

В этом подразделе вы познакомитесь с устройствами, которые позволяют ускорить работу с компьютерными объектами и обеспечивают более удобное управление ими.

Широкое использование графического интерфейса привело к появлению манипулятора «мышь».

По способу считывания информации их можно классифицировать на:

♦ механические;

♦ оптико-механические;

♦ оптические;

На нижней поверхности механической мыши имеется шарик. Перемещение мыши по ровной поверхности (столу, коврику) приводит к вращению шарика. При этом он взаимодействует с датчиками внутри корпуса мыши, в результате чего вырабатывается сигнал, который заставляет перемещаться указатель мыши на экране монитора.

Оптическая мышь имет красный светодиод для подсветки и миниатюрную видеокамеру, которая делает снимки поверхности под ней (от 1500 до 6000 кадров в секунду). Специальный процессор сравнивает два последовательных кадра, чтобы вычислить величину и направление смещения.

На верхней поверхности мыши расположены 2 или 3 кнопки. Нажатие на ту или иную кнопку («щелчок») мыши компьютер воспринимает как указание на выполнение некоторого заданного действия. Использование мыши позволяет более быстро и удобно управлять работой различных программ.

Качество мыши определяется ее разрешающей способностью, которая измеряется числом точек на дюйм — dpi (dot per inch). Этой характеристикой обусловливается, насколько точно указатель мыши будет передвигаться по экрану. Для мышей среднего класса разрешение составляет 400-800 dpi.

Разные типы мыши также отличаются друг от друга способом соединения с компьютером (проводные — присоединяемые с помощью кабеля; беспроводные, или «бесхвостые» мыши — соединение с компьютером обеспечивается инфракрасным сигналом, который воспринимается специальным портом).

Дизайн мыши предполагает различные формы конструкций. Наиболее популярными становятся эргономические мыши, которые имеют обтекаемую поверхность и обеспечиваю? естествен- ность размещения кисти руки на ее поверхности. Установка колесика между двумя традиционными кнопками мы$пи обеспечивает перемещение по документу без использования экранных полос прокрутки. Беспроводная «летучая» мышь работает в любом месте: на столе она работает как обычная мышь; если ее поднять и нажать кнопку на основании, то такую мышь можно использовать в воздухе.

Устройства ввода-вывода

Устройства ввода-вывода производят обмен информацией с компьютером. Они и вводят ее и выводят.

Жесткий диск

Жесткий диск – это блок для хранения данных. В него устанавливается операционная система и другое программное обеспечение, записываются файлы пользователя.

На сегодняшний день используются три вида жестких дисков:

• Магнитные (HDD)
• Твердотельные (SSD)
• SSD M2

Магнитные (HDD). Запись и чтение данных происходит на и с магнитных дисков. У таких дисков большой объем памяти, записывать и считывать информацию можно многократно. Из недостатков – низкая скорость работы и чувствительность к вибрациям.

В современный ПК такой диск обычно устанавливают в качестве дополнительного – для хранения большого объема данных.

Твердотельные (SSD). В основе таких дисков лежат блоки памяти, в которые пишется вся информация. Из-за этого у них высокая скорость работы, так как диску не нужно постоянно перемещать пишущую головку для записи/чтения, как в магнитных дисках. Основной недостаток SSD – ограниченный цикл записи. Потому на него чаще всего устанавливают операционную систему и повседневные программы.

SSD M2 . Такой диск работает от шины PCI Express и дает пропускную способность в несколько раз выше, чем интерфейс SATA. Внешне М2 напоминает оперативную память: имеет небольшой размер, не требует дополнительного кабеля для подключения.

Из недостатков можно отметить ограниченный цикл записи и перегрев на некоторых моделях. Поэтому желательно выбирать М2 с радиатором охлаждения.

Flash память

Flash память или флешка – это портативное устройство для хранения данных. Используются для передачи данных с одного компьютера на другой.

Вся информация пишется на блоки памяти через интерфейс USB. Именно на основе Flash памяти выпускали первые SSD диски.

Bluetooth адаптер

Используется для беспроводного подключения оборудования с поддержкой Bluetooth. Это могут быть колонки, наушники, смартфоны.

Bluetooth адаптер работает через интерфейс USB, в ноутбуке он, как правило, встроенный.

Сетевая карта

При помощи сетевой карты компьютеры соединяются в единую сеть. Она подключается к роутеру патч кордом и дает возможность компьютерам обмениваться информацией.

Сетевая карта может быть встроенной, отдельной внутренней (устанавливаться на материнскую плату) и внешней (подключаться через интерфейс USB).

В современных материнских платах она встроена по умолчанию, в некоторых моделях их даже две.

Wi-Fi адаптер

Wi-Fi адаптер работает так же, как и сетевая карта. Основное отличие в том, что подключение происходит без проводов («по воздуху»). Подключается он к роутеру, который связывает компьютеры и смартфоны друг с другом.

В стационарных компьютерах по умолчанию Wi-Fi отсутствует. Подключить его можно, установив адаптер на материнскую плату или купив внешний USB Wi-Fi. В ноутбуках обычно адаптер встроен.

Пишущий дисковод

Дисковод — это устройство, читающее и записывающее информацию на компакт диск.

На сегодняшний день дисководы потихоньку уходят с рынка, так как вместо них чаще используют флешки.

Дисковод гибких дисков

Такой дисковод был популярен в 90-ые/начало 2000-ых, когда еще не было флешек, а запись на CD была дорогостоящей. В те времена почти в каждом ПК был Floppy дисковод, который записывал информацию на дискету. Объем дискеты составлял 1,44 Мб.

Сейчас такие дисководы, как и дискеты, потеряли актуальность и их перестают производить.

Картридер

Картридер считывает и записывает информацию на SD карты. В основном такие карты используются в фотоаппаратах, видеокамерах и телефонах/планшетах. Подключается картридер через интерфейс USB.

USB HUB

USB HUB – это что-то вроде удлинителя, он увеличивает количество USB портов. Как правило, хаб имеет три-четыре USB выхода.

Факс-модем

Раньше такие модемы были очень популярны – они повсеместно использовались для подключения к интернету. Обычно устанавливались в системный блок по интерфейсу PCI. Но также были и внешние модемы, которые подключались к COM порту.

Для работы такого модема использовалось телефонное подключение. Модем дозванивался до провайдера и после соединения появлялся интернет. Правда, скорость такого соединения была около 40 Кб/с. В режиме факса модем настраивался на автоматический ответ на звонок и принимал факс.

Данный вид модемов уже давно вышел с производства, хотя в некоторых регионах он до сих пор используется для работы с факсом.

3G и 4G модемы

3G и 4G модемы пришли на смену факс модемам. В них есть слот для установки сим карты, а подключение осуществляется через оператора сотовой связи.

Такие модемы имеют компактную форму и похожи на флешку. Подключаются в USB порт.

При хорошем сигнале модем в режиме 4G может обеспечить скорость подключения до 100 Мб/с.

Многофункциональное устройство (МФУ)

МФУ совмещает в себе сканер, принтер и копир. Некоторые модели имеют факс. Как и принтеры, бывают черно-белыми и цветными, лазерными и струйными.

Другие устройства ввода информации на компьютер

Такие устройства созданы не для обычного использования. Например: джойстики, геймпады, компьютерные рули и др.

С их помощью проще играть в видеоигры, обучаться на симуляторе или выполнять другие процессы, для которых не подходят вышеперечисленные устройства, а некоторые из них даже имеют внутреннюю память.

Геймпады имеют триггеры, кнопки, аналоговый стик (микроджойстик) и, главное, удобную для игры форму. Компьютерный руль, к которому часто подключают педали, полностью имитирует настоящий, что хорошо передает управление настоящим автомобилем. Джойстик упрощает работу с манипулятором.

Устройства

Клавиатура

Один из главных и распространённых внешних компонентов, которые подключаются к компьютеру. Клавиатура — устройство ввода, которое подключается дополнительно к компьютеру перед экраном и используется для набора текстового формата при помощи клавиш.

Они делятся на:

• беспроводные клавиатуры;
• с дополнительным выходом PS/2;
• с USB-разъёмом.

Эти типы отличаются тем, что некоторые могут подключаться к устройству с помощью шнура, а другие имеют специальный приёмник, который способен передавать информацию, вводящуюся пользователем, на экран компьютера. Обычно такого вида клавиатуры способны работать от восьми до пятнадцати метров от ПК.

Кнопки клавиатуры могут делиться на разные типы блоков, что отличаются друг от друга функциями и предназначением.

1. Основные клавиши. Буквенные и числовые клавиши, которые также имеют возможность вводить знаки препинания и «пробел».
2. Цифры. Отдельный вид клавиш, существующий специально для набора цифр.
3. Управление. Те кнопки, которые позволяют в комбинации выполнять некоторые команды компьютера и другие специальные функции. Некоторые клавиатуры обладают специальной панелью сенсорных кнопок и панелей.

Устройства ввода информации в компьютер

Устройства ввода информации в любой компьютер – это специальные технические средства, которые позволяет заносить информационные сигналы в ЭВМ.

Главная задача устройств, организующих ввод информации, заключается в преобразовании данных из тестового, графического, звукового, видео формата в машинный код.

Ввод графических данных

Любое изображение можно представить в виде набора оптических неоднородностей, которые различаются между собой по яркости и оттенку. Следующие приборы именно в таком виде считывают графическую информацию и передают его на компьютер.

Сканер

Данный девайс преобразовывает физический объект информации в электронный. Например, с помощью сканера в память ПК можно внести цветные или черно-белые снимки, а также можно оцифровать текст книги или журнала.

В современных планшетных сканерах оригинал изображения или книгу кладут на специальное стекло. Под этим стеклом считывающий датчик проходит вдоль всего изображения. Просканированная информация отправляется на обработку в специальную программу, а затем сохраняется на жестком диске в виде графического изображения.

После этого можно сделать копию картинки или текста, используя устройство вывода компьютера – принтер.

Графический планшет

Этот девайс имеет узкую специализацию и применяется чаще всего в работе аниматоров либо в системах проектирования и компьютерной графики. Он позволяет с высочайшей точностью вводить графические данные в ПК. Это происходит при помощи перемещения специального пера по поверхности рабочей плоскости планшета. Иногда рабочая область дополнена координатной сеткой для облегчения ввода сложных изображений.

Цифровая камера

В отличие от пленочного фотоаппарата, в цифровом снимки хранятся в электронном виде. Здесь светочувствительный элемент – это матрицы, состоящие из пикселей. Сигнал от этих пикселей снимается, обрабатывается и сохраняется на съемном носителе камеры. Подключив цифровую камеру к ПК, снимки и видео можно перенести на жесткий диск и просмотреть их на экране монитора.

Для передачи видео в реальном времени используются web-камеры. Стоят они недорого, но и качество передаваемого видео оставляет желать лучшего (разрешение не более 640х480 пикселей). Веб-камеры могут быть самостоятельными приборами, подключаемые к ПК посредством кабеля, а также встроенными в ноутбук.

ТВ-тюнер

Это устройство представляет собой плату, устанавливаемую на материнскую плату. ТВ-тюнер является приемником телевизионного и радиосигнала. Соответственно, с помощью него можно смотреть телепередачи и слушать радио.

Программное обеспечение платы ТВ-тюнера позволяет вести запись теле- и радиопрограмм. Это можно осуществлять как в ручном режиме, нажав соответствующую кнопку в приложении, так и поставив запись на таймер.