3. Периферийные устройства. Процессор Внутр-я память Информационная магистраль Клавиатура Сканер, принтер и т.Д Мышь Монитор

Периферийные устройства

ПУ делиться на группы:

• Устройство подготовки данных (перфокарта, диски).

• Устройство ввода (клавиатура).

• Устройство вывода (колонки, монитор).

• Устройство передачи информации на большие расстояния.

Устройства ввода информации передают информацию в ЭВМ от различных внешних источников.

Мышь:

Наряду с клавиатурой мышь является важнейшим средством вводаМыши различаются по способу подключения.

• Мыши подключаемые к СОМпорту.

• Мыши подключаемые к порту PS/2.

• Мыши подключаемые к порту USB.

Мыши взаимодействуют с портами либо посредством кабеля (проводные или «хвостатые» мыши), либо через дополнительные устройства, принимающие радиосигналы (или инфракрасные сигналы) от мыши (беспроводные или «безхвостатые» мыши).

По принципу действия мыши подразделяются на:

• Оптикомеханические.

• Оптические.

Для работы с мышью специальный коврик, называемый MausePal, чтобы она передвигалась по плоской поверхности.

Устройством ввода мыши являются находящиеся на ней кнопки. Большинство мышей имеют по 2 кнопки, а специальные модели больше. Кроме кнопок, многие современные мыши имеют скроллинг.

Мышь воспринимает свое перемещение в рабочей плоскости, передает эту информацию компьютеру. Программа работая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения.

Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название жесты мышью.

Текст-для клавиатуры.

Звук-для микрофона.

Изображение-для сканера.

Клавиатура:

Идея клавиатуры родилась задолго до появления компьютеров. Сначала она использовалась в музыкальных инструментах, затем в печатных машинках, и только в ХХ в. ее подключили к огромным стационарным компьютерам.

В настоящее время клавиатура является устройством ввода информации в ПК. Корни современной компьютерной клавиатуры уходят далеко в IX в.

Все началось с появлением простой пишущей машины. В 1868 году К.Л. Шольд запатентовал свою пишущую машинку. Основным ключевым моментом этого этапа явилось зарождение первой раскладки (алфавитный порядок). Как оказалось это было неудобно. В 1890 году придумали раскладку QWERTY которую мы используем до сих пор. Русскую раскладку клавиш придумали в Америке в конце IX в.

Телескайп. Ключевым моментом превращения печатной машинки в клавиатуру стало изобретение в конце IX в. Этот метод заменивший телеграф, в котором информация кодировалась 2-х битовым методом «точка-тире». Связь была синхронной.

Первые компьютерные клавиатуры:

1945-ознаменовался первым появлением компьютера ENIAC.

1948-началась разработка компьютеров UNIVAC и BINAC представленных для массового производства. Отдельное внимание в этих машинах было уделено устройствам ввода-вывода.

Средствами ввода-вывода для них служили телетайпы или табуляторы (перфокарты). BINAC мог записывать информацию на магнитную ленту.

Емкостная клавиатура:

1960-на рынок выходит электрическая печатная машинка.

Принцип действия:

Главным элементом является в клавиатуре являются клавиши. Независимо от того, как механически реализован процесс нажатия клавиш, сигнал при нажатии клавиши регистрируется контролером клавиатуры и передается в виде так называемого скэн-кода на материнскую плату.

Скен-код- это однобайтовое число, младше 7 бит которого представляет индефикационный номер.

Сканер на материнской плате ПК для подключения клавиатуры используется специальный контролер.

При поступлении скэн-кода от клавиш: Alt, Ctrl, Shift, Caps Lock-изменение статуса записывается в РАМ.

Контролер на материнской плате может не только принимать, но и передавать данные, чтобы сообщать клавиатуре различные параметры н/п: частоту повтора каждой клавиши.

Контролер отвечает не только за интегрирование скэн-кода, но и необходим для выполнения функций самоконтроля и проверки нажатых клавиш а процессе загрузки системы. Процесс самоконтроля отображается однократным магнитным 3-х индикаторов LD клавиатуры во время выполнения программы POST. Таким образом, неисправность клавиатуры выполняется на стадии загрузки ПК.

Сканер:

Сканер-это устройство ввода графической информации.

Классификация сканеров:

• По способу формирования изображения.

  • Линейные.

  • Матричные.

• Кинематическому механизму.

  • Ручные.

  • Настольные.

  • Комбинированные.

• Тип сканируемого изображения.

  • Черно-белый.

  • Полутоновый (все оттенки серого)

  • Цветной.

• Прозрачность оригинала.

  • Прозрачный.

  • Отображающий.

• Аппаратный интерфейс.

  • Специализированный.

  • Нестандартный.

1.Технология считывания реализуется на основе использования световых датчиков 2-х типов:

• Приборы с зарядовой связью (ПЗС).

• Фото электронные умножители (ФЭУ).

Обязательные части любого сканера- это аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Они предназначены для преобразования непрерывно изменяющихся значений напряжения, получаемых с помощью ПЗС и ФЭУ в числа соответствующие оттенкам цвета, качеством изображения, связанно с разрядностью АЦП.

ПЗС-это твердо тельный электрический компонент состоящий из крошечных датчиков, которые преобразуют интенсивность падающего на них цвета в пропорциональный ей эклектический заряд.

Линейные. При линейном способе микродатчики располагаются в 1 или 3 линии. Такая конфигурация позволяет устройству производить выборку всей ширины аналогого изображения.

Матричный способ. Датчики используются в форме прямоугольной матрицы, что позволяет формировать образ оригинала целиком, а не построчно.

2.По способу перемещения считывающей головки сканера и бумаги друг относительно друга разделяется на 2 основных класса:

• Ручные.

• Настольные.

Во всех сканерах есть:

• Источник света.

• Механизм перемещения датчика вдоль оригинала.

• Электронное устройство для приобретения считывающей информации в АЦП.

Ручной сканер-это простая конструкция небольшого размера (не более 10 – 12 см.) в нем есть источник света и датчики (в магазинах).

Настольные сканеры бывают:

• Планшетные.

• Роликовые.

• Проекционные.

• Барабанные.

Планшетные. Сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового движения. В сканере есть крышка.

Роликовые. Оригинал пропускается через ролики механизма подачи бумаги и попадает на линейку датчиков. Почти все сканеры работают в 2-х режимах факсимильная передача, сканирование. Преимущества: Низкая стоимость. Недостатки: Ограниченность диапазона оригинала, неудобство работать с нестандартными размерами.

Проекционные. Оригинал располагается изображением вверх на подставке под сканирующей головкой на расстоянии 30 мм. Дополнение визуального света не нужно.

Микрофон.

Монитор.

Монитор-это устройство отображения информации.

1.Мониторы на основе электроннолучевой трубки, называемой кинескопом.

2.Плоскопанельные мониторы, выполненные на основе жидких кристаллов.

Мониторы на основе ЭЛТ.

Принцип действия заключается в том, что испускаемый электрический пушкой пучок электронов, попадал на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути электронов обычно находятся дополнительные электроды: модулятор, регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ним яркость изображения, фокусирующий электрод, определяющий размер светового пятна.

Если в телевизоре видеосигнал управляющий яркостью является аналоговым т.е. непрерывным по времени и уровню, то в мониторах ПК может использоваться как аналоговый, так и цифровой видеосигнал. Исторически первыми устройствами отображения на экране ПК были цифровые мониторы.

Монохромные цифровые мониторы.

• Точка на экране может быть либо темной, либо светлой.

• Имеют одну электронную пушку.

Цветные RAB цифровые мониторы.

У них 3 электронные пушки (для красного, зеленого и синего цвета).

Аналоговые мониторы.

• Бывают цветные и монохромные.

• Видеосигнал на аналоговый монитор полается через 15-и контактный рвзъем.

Характеристики монитора.

• Диагональ экрана монитора.

• Размер зерна экрана.

• Разрешение.

• Тип ЭЛТ.

• Искажение.

• Потребляемая мощность.

• Антибликовое покрытие.

• Энергосбережение.

• Возможность установки параметров.

Недостатки.

• Большая масса и габариты.

• Значительное энергопотребление, наличие тепловыделения.

• Излучения, вредные для здоровья человека.

• Значительная нелинейность растра, сложность ее коррекции.

Плоскопанельные мониторы.

Основной элемент-это ЖК экран, состоящий из 2-х панелей, выполненных из стекла, между которыми размещен слой жидкого вещества. Экран представляет собой совокупность отдельных элементов ЖК ячеек.

Видеоадаптеры.

2-м после монитора основным компонентом видеосистемы является видеоадаптер (видеокарта).

Функции:

• Преобразование цифрового сигнала в аналоговые сигналы (видеоадаптер выполняет роль интерфейса между компьютером и устройством отображения информации).

• Аппаратное ускорение 3D графики.

• Обработка видеосигналов.

• Прием TV сигнала.

Характеристики:

• Максимальное разрешение.

• Частота развертки.

• Максимальное количество цветов.

• Видеопамять.

• Скорость обработки видеосигналов.

Видеоадаптер состоит:

• Видеопамять для хранения изображения.

• Набор микросхем, которые позволяют реализовать необходимые функции для обработки цифрового изображения и преобразование его в цифровые (видеосигналы).

• Интерфейс шиной ввода-вывода.

• ПЗУ с видеобиосом (храниться расширение BIOSа для управления видеосистемой ПК).

• Цифроаналоговый преобразователь.

• Тактовые генераторы.

Видеосигнал формирует:

1.Сигналы вертикальные и горизонтальные развертки для формирования на экране.

Логика работы видеоадаптера:

Процессор формирует изображение в виде матрицы n на m, n-разрядных чисел и записывается в видеопамять.

Участок видеопамяти отведенный для хранения цифрового образа кадра называется кадровый буфер (фрейм буфер). Видеоадаптер последовательно считывает содержимое ячеек кадрового буфера и формирует на выходе видеосигналы.

Режимы работы:

1.Графический-кадровый буфер содержит, в каждой ячейке код цвета соответствующий точке (пикселя). Это основной режим современного ПК.

2.Текстовый-так же как и в графическом режиме предоставляет собой множество пикселей и характеризуется разрешением n на m. Все пиксели разбиты на группы называется знаковым местом, размером (p на q).

Каждое знакоместо может отображать один из 256 символов.

М:q-символьных строк.

n:р-количество символов в строке.

Изображение символа в пределах каждого знака места задается точечной матрицей. Точки матрицы формирующие изображение символа называют передним фоном, а остальные задним планом.

Матрица-прямоугольник точек.

Графическое изображение символа хранится в виде набора 2-х чисел. Для этой цели используется специальное ПЗУ на плате видеоадаптера. Совокупность изображения 256 символов называю шрифтом. Для кодировки изображения используется 2 бита: 1 для символа, 2-ой для указания атрибутов.

Принтер-это устройство для вывода информации, результатов работы компьютера на бумагу. Само название произошло от англ., означало печатник (печатающий).

1.Матричные.

Первые принтеры создавали изображение из множества точек, получающихся под действием иголок, ударяющих через красящую ленту по бумаге и оставляющих на ней след. Иголки закреплены в печатающей головке и приводятся в движение электромагнитами. Сама же головка движется горизонтально печатая строку за строкой. Количество иголок составляет 8 или 24 при одной и той же высоте печатающей головки. Во 2-м случае их делают тоньше, а получаемое изображение оказывается более «мелкозернистым». Принтеры, используемые для получения изображения механический (ударный) принцип, называют матричным.

2.Струйный. Принцип, лежащий в основе струйной печати с использованием жидких чернил, состоит в нанесении капелек чернил непосредственно на поверхность бумаги. Существуют как черно-белые, так и цветные.

Под технологией печати понимается способ формирования капли чернил. В пьезоэлектрических печатных головках капля формируется и выстреливается на бумагу.

3.Лазерный. Используется электрографический принцип создания изображений. Наиболее важным элементом лазерного принтера является тонер (порошок). Более качественный.