Тема уроку:"Пристрої введення-виведення"

Пристрої введення інформації

Пристрої введення розділяються на ручні і машинні. До ручним пристроям введення інформації ставляться клавіатура, миша, диджитайзер.

Клавіатура - основний пристрій ручного введення інформації. Натискання клавіші передає процесору код (умовний номер) натиснутоюклавіші, який в залежності від використовуваної програми може по-різному інтерпретуватися. Тому одна й та ж клавіатура може використовуватися для введення латинських символів, кирилиці, японських, китайських та інших ієрогліфів. Але для цього потрібні відповідні програми. Деякі клавіші самостійний код не формують і зазвичай використовуються спільно з іншими клавішами. Клавіатура підключається через інтерфейси PS / 2 або USB. Бувають і бездротові клавіатури.

В останні роки до звично розташовуваним на клавіатурі буквено-цифровим і функціональним клавішах стали додавати мультимедійні: клавіші для управління програванням музичних компакт-дисків і гучністю; клавіші швидкого виклику додатків; клавіші управління харчування (вхід в "сплячий" режим, повне вимикання); клавіші прямого виклику Інтернету та електронної пошти.

При тривалій роботі з клавіатурою через неправильне положення рук можуть з'явитися болі в зап'ясті, долоні і пальцях, які викликані защемленням нерва в зап'ястному каналі. Щоб цього уникнути, треба стежити за тим, щоб не було ніяких перегинів на ділянці руки, де передпліччя переходить в зап'ясті, а кут згину в ліктьовому суглобі повинен становити 90 градусів. Для оберігання від хвороби деякі виробники клавіатур пропонують так звані ергономічні клавіатури. До них відносяться розщеплені (split keyboards), що настроюються клавіатури наметового типу (tented keyboards), хвилеподібні (curved) і рельєфні або увігнуті (concave keyboards) клавіатури. Всі вони мають форму, відмінну від прямокутної, і повинні забезпечувати зручне розташування рук при роботі.

Бувають повнорозмірні (для настільних ПК) і зменшені (для портативних ПК) клавіатури.

Маніпулятор миша - основне пристрій позиціонування настільних ПК при роботі з графічним режимом відображення даних на моніторі.

При переміщенні миші по поверхні формуються два числа, які передаються процесору і інтерпретуються програмою управління мишею як координати точки двовимірного простору екрану. У результаті програма переміщує зображення покажчика миші по екрану. Натискання клавіш миші викликає передачу процесору коду натиснутої клавіші, який відповідним чином інтерпретується програмою.

Автором миші вважається американський винахідник Дуглас Енгельбарт, який придумав в 1963 р пристрій, дерев'яний корпус якого переміщався на двох перпендикулярно розташованих колесах, що дозволяло маніпулювати об'єктами на площині екрану. Вже пізніше, у 1980-х рр., Були випущені пристрої, схожі на сучасну миша, які поступово стали невід'ємною частиною комп'ютера і на які з клавіатури перейшла частина функцій з управління комп'ютером.

Найчастіше миші підключаються до комп'ютера через шіпу USB, іноді - через порт PS / 2. ПК фірми Apple використовують для підключення шину USB, але частіше - інтерфейс Bluetooth.

За принципом роботи миші діляться на механічні та оптичні. Зараз найбільш поширені оптичні миші, які є більш надійними і точними, ніж механічні. Крім того, існують індукційні миші (використовують спеціальний килимок-планшет) і гіроскопічні (розпізнають рух не тільки на поверхні, але й у просторі).

Як правило, миша має дві кнопки (буває три і навіть п'ять кнопок). Також у багатьох моделях є колесо прокрутки (в сучасних моделях колесо прокрутки за рахунок відхилення вправо і вліво може прокручувати документи не тільки по вертикалі, але і по горизонталі).

У портфельних портативних ПК (ноутбуки, субноутбуки) як миші використовуються тачпад - сенсорна панель, що дозволяє управляти положенням покажчика за допомогою переміщення пальця по поверхні панелі; трекбол - вбудований в клавіатуру куля, обертання якого викликає той же ефект, що і переміщення миші. Зараз трекбол пропонується як окремий пристрій переміщення покажчика і являє собою перевернуту мишку механічного або оптичного принципу дії. Для трекбола потрібна менша місце на столі, він більш точно управляє курсором на будь-якій поверхні, але при кращій в порівнянні з мишею ергономічністю (рука не втомлюється) розташування кнопок на ньому менш зручно і відсутня колесо прокрутки.

Існують бездротові миші, але натомість зручності позбутися обмежує свободу дроти вони (за винятком бездротових Bluetootli-мишей) вимагають підтримувати в робочому стані батарейки або акумулятори харчування, вбудовані в пристрій.

Діджітайзер - пристрій ручного введення графічної інформації в ПК. Являє собою планшет, на якому спеціальним пером малюється зображення. Координати окремих точок малюнка передаються процесору, де обробляються спеціальною програмою.

До пристроям автоматичного введення інформації відносяться сканер, мікрофон, відеокамера, ТВ-тюнер.

Сканер - пристрій автоматичного введення графічних зображень.

Принцип дії полягає в тому, що окремі елементи носія інформації (паперу, картону, тканини і т.д.) підсвічуються яскравою лампою, фотодіоди фіксують відображення кольору конкретної точки зображення, колір точки певним чином кодується і передається в процесор або основну пам'ять, де обробляється спеціальною програмою. Таким чином, сканер перетворює зображення в послідовність точок різного кольору, яка передається обробної зображення програмою.

Для того щоб вибрати з ліченого сканером зображення символи тексту, використовуються так звані програми розпізнавання символів (OCR - Optical Character Recognition), які на основі складних алгоритмів визначають, які саме букви, цифри та спеціальні знаки закодовані конкретним набором точок. Пізнані символи записуються у форматі, в якому вони можуть оброблятися програмами обробки текстів.

За способом зчитування інформації сканери діляться на ручні і настільні.

У ручних сканерах користувач повинен акуратно переміщати скануючу головку по сканується документом, тому якість одержуваного комп'ютерного документа залежить від рівномірності переміщення. Ручні сканери дешевше, більш компактні, дозволяють відсканувати книгу, не порушуючи її цілісність, але використовуються рідше, ніж настільні. Різновид ручних сканерів часто використовується для сканування штрих-кодів.

Настільні сканери діляться на планшетні, рулонні і проекційні. Найбільш поширені планшетні сканери, які зараз стали звичайним елементом і домашньою, та офісної комп'ютерної системи. Вони являють собою плоске настільний пристрій. На скло, під яким знаходиться блок сканера, поміщається сканований документ і притискається кришкою. Скануючий блок автоматично переміщається уздовж скануєте.

У рулонних сканерах аркуші документів протягаються через зчитувальний пристрій сканера. Вони використовуються для картографії, художнього друку, при широкоформатного друку.

Проекційні сканери являють собою своєрідний проекційний апарат і можуть випускатися для роботи з непрозорими і прозорими зображеннями (слайд- сканери).

Основними характеристиками сканерів є якість прочитування інформації, яке визначається роздільною здатністю (кількість точок на одиницю довжини) і числом градацій кольору; швидкість сканування; максимальний розмір відсканованого зображення.

Сканери підключаються до ПК через шину USB, паралельний порт або інтерфейс SCSI.

Мікрофон потрібен для передачі в комп'ютер аудіоінформації і за наявності спеціального програмного забезпечення може використовуватися для телеконференцій, спілкування через програму Skype. Під'єднуються до ПК за допомогою гнізда в звуковій платі.

Розрізняються мікрофони настільні, підвісні, у вигляді петлички, гарнітури (сукупність мікрофона з навушниками) і т.д.

Мікрофони можуть бути безпровідними, але вони мають значно більш високу вартість.

Цифрова фотокамера - фотоапарат, що записує зображення в цифровому форматі у власну пам'ять. Для подальшої обробки зображення передається в ПК.

ТВ-тюнер - пристрій, що дозволяє переглядати телевізійне зображення па екрані монітора. Багато ТВ-тюнери дозволяють захоплювати і записувати на диск фрагменти трансляції або відеозаписів, які потім можна редагувати па ПК.

Пристрої виведення інформації включають відеосистему, аудіосистему, друкуючі пристрої.

Відеосистема ПК включає монітор і відеоадаптер.

Монітор (дисплей) - пристрій, що забезпечує висновок динамічно оновлюваного зображення.

Відеоадаптер - дочірня плата, що забезпечує формування та виведення зображення на екран монітора.

Відеосистема ПК може працювати в текстовому або графічному режимах. У текстовому режимі на екрані монітора може відображатися тільки обмежений набір символів і спеціальних знаків. Стандартно, в текстовому режимі відображаються 25 рядків по 80 символів у кожному рядку.

У графічному режимі зображення формується з окремих точок. Формовані відеосистемою комп'ютера в графічному режимі зображення характеризуються наступними параметрами:

• • дозволом;

• • числом кольорів;

• • частотою оновлення зображення.

Дозвіл - число точок, що відображаються на екрані по горизонталі і вертикалі при формуванні зображення.

Стандартні режими дозволу: 800 × 600,1024 × 768, 1280 × 800, 1280 × 1024, 1400 × 1050 та ін. Професійні монітори мають і більш високі дозволу.

Число кольорів, відтворюваних монітором, визначається кількістю двійкових розрядів, використовуваних для запису однієї точки (пікселя). Застосовуються такі стандарти відображення кольору:

• • 16 кольорів - 4 біти;

• • 256 кольорів - 8 біт;

• • 65536 кольорів - 16 біт (High Color);

• • 16777216 кольорів - 24 біта (True Color).

Частота оновлення зображення характеризує, скільки разів в секунду оновлюється зображення на екрані монітора. Вимірюється в герцах.

В даний час монітори на електронно-променевих трубках (CRT-монітори) практично витіснені жілкокрісталліческімі (LCD) моніторами. Застосування CRT-моніторів залишається при вирішенні спеціалізованих завдань (в системах відеоспостереження, касових апаратах і ін.).

У LCD-моніторах кожна точка формується світінням одного елемента екрана. Для LCD-моніторів частота оновлення екрану нс є суттєвою характеристикою, і зображення зазвичай виглядає стабільним навіть при низькій частоті оновлення (60 Гц).

Достоїнствами LCD-моніторів є компактні розміри, відсутність спотворень, стабільність зображення, хороша яскравість і контрастність зображення, низьке енергоспоживання. Недоліками є найгірша, ніж у CRT-моніторів, передача кольору, гірше відтворення швидко рухомих об'єктів.

Важливим параметром LCD-моніторів є тип рідкокристалічної матриці. Основними при виготовленні LCD-моніторів є матриці TN, IPS, MVA. Великого поширення набули монітори з матрицею типу TN, вони є найбільш дешевими, але мають неточну передачу кольору і низьку контрастність. Дорожчі монітори з матрицею типу IPS забезпечують значно кращу передачу кольору і рівномірність підсвічування, але гірший час відгуку (час, що витрачається на перехід від перемикання точки екрану з чистого чорного кольору в чистий білий і назад). Матриці MVA є проміжними за параметрами і вартості між TN і IPS. Існують й інші варіанти матриць.

Стандартно, монітори мають довжину діагоналі 14, 15, 17, 19, 20, 21, 22, 24 дюйма. Для роботи з сучасними програмами рекомендується використовувати монітори з довжиною діагоналі 17-21 дюйм.

Існують моделі LCD-моніторів, в які вбудовані звукові колонки, в інші вбудовані ТВ-тюнери, що дозволяють використовувати монітор як телевізор.

Перспективними моделями моніторів є плазмові панелі. Вони мають багато переваг у порівнянні з LCD-моніторами, але поки дуже дорогі і використовуються тільки в якості великих якісних проекційних екранів і в складі домашніх кінотеатрів високого класу.

Друкуючі пристрої - це пристрої, що забезпечують виведення зображень на тверді носії (папір, стрічку, тканину і т.д.). До них відносяться принтери та графопостроители (плоттери).

Принтер формує зображення порядково. Папір чи інший носій послідовно протягується під друкуючими голівками які відображають умовну рядок зображення.

Практично всі сучасні принтери формують зображення з окремих точок. Кожен друкований символ відображається як певна сукупність окремих точок. Принцип формування точок зображення у різних типів принтерів розрізняється. Різниться і щільність точок на одиницю поверхні. Чим менше розмір точки, тим вище щільність точок і чіткіше зображення. Щільність точок вимірюється в dpi (dots per inch, число точок на квадратний дюйм зображення). Чим вище значення показника dpi у принтера, тим він кращий.

Сучасні принтери підключаються до системного блоку через паралельний порт або шину USB.

За способом друку принтери поділяються на струменеві, лазерні, ударні, термічні та спеціальні.

Струменеві принтери формують точки зображення, виплескуючи мікроскопічні краплі спеціального чорнила на папір. Кожна крапля - одна точка зображення.

Практично всі сучасні струменеві принтери підтримують функцію кольорового друку. Кольорові струменеві принтери формують точку зображення, виплескуючи кілька крапель базових кольорів в одну точку. За рахунок змішування базових кольорів одержують потрібний похідний колір. В принципі, достатньо трьох базових кольорів (червоний, зелений, синій) для формування будь-якого похідного кольору.

Найбільш прості і дешеві принтери формують колір саме з трьох базових кольорів. У більш досконалих моделях використовується більше число базових кольорів. Наприклад, часто крім базових кольорів використовується чорний колір.

У простих моделях для чорно-білого друку використовують картридж з чорним чорнилом, а для кольорового друку його треба замінити на картридж з трьома чорнильницями, що містять базові кольори. Чорний колір при кольорового друку виходить брудно-сірим.

У більш досконалих моделях одночасно використовуються два картриджа: один з чорною фарбою, а інший - з чорнилом базових кольорів. У ще більш досконалих принтерах використовується більше двох картриджів (друкуючих головок).

Для якісного друку кольорових зображень на кольорових принтерах треба використовувати спеціальну (досить дорогу) папір. Вже зараз технологія така, що якість друку на спеціальному папері близько до якості фотографії.

Достоїнствами струменевих принтерів є те, що вони недорогі і забезпечують кольоровий друк. Недоліком є дорогі витратні матеріали (картриджі, спеціальний папір).

Лазерні принтери формують точки зображення, нагріваючи лазером або лінійкою світлодіодів найдрібніші порошинки спеціального порошку - тонера. Там, де повинна бути виведена точка зображення, лазер включається, нагріває тонер, і частка нагрітого тонера друкується на папері.

Технічно вони є більш складними пристроями, ніж струменеві принтери. Мають свій потужний процесор і пам'ять.

Достоїнствами лазерних принтерів є:

• • швидка друк текстів і зображень, що складаються з елементів, що відображаються відтінками сірого кольору;

• • чітка якісний друк навіть на звичайному папері;

• • менш дорогі витратні матеріали, ніж для струменевих принтерів.

Основний недолік - вища ціна, ніж у струменевих. Існуючі кольорові лазерні принтери забезпечують високу якість друку, але дуже дороги.

Ударні принтери формують точки, виштовхуючи тонкий стрижень з друкуючої головки. Він, б'ючи по красящей стрічці, залишає відбиток точки на папері.

Це найстаріша різновид принтерів. В даний час використовуються тільки в спеціальних цілях (друк чеків в касових апаратах, банкоматах і т.д.). У матричних принтерів розмір точок зображення істотно більше, ніж у струменевих і лазерних, тому істотно гірше якість друку. Основною перевагою є низька вартість витратних матеріалів.

Термічні принтери використовують нагрівання барвника і перенесення його на папір в рідкій або газоподібній формі. При охолодженні барвник застигає на папері, формуючи зображення. Термічні принтери дозволяють друкувати високоякісні кольорові зображення фотографічної якості.

Спеціалізовані принтери є частиною різних технічних пристроїв і призначені для друку не тільки на папері, а й на інших носіях - картоні, тканині, металі та ін.

Графобудівник - пристрій для викреслювання складних зображень. Бувають планшетні і рулонні графопостроители.

У планшетних папір закріплюється на великому планшеті і малює перо переміщається вгору-вниз і вправо-вліво. У рулонних перо переміщається тільки вправо-вліво, а лист простягається уздовж лінії пера.

Графобудівники - досить дорогі пристрої і застосовуються тільки в спеціальних цілях - для викреслювання складних креслень, широкоформатних плакатів і т.д.

Аудіосистема ПК призначена для виведення звукової інформації; для цього використовуються аудиоадаптер і акустична система (динаміки з підсилювачем низької частоти, навушники). Також в акустичну систему входить пристрій введення звукової інформації - мікрофон.

Аудиоадаптер - дочірня плата, що забезпечує перетворення цифрових даних в аналогові і назад для вводу / виводу звуку за допомогою ПК; має вихід для передачі звукового сигналу на підсилювач і вхід для введення звукового сигналу з зовнішнього джерела в ПК для подальшої обробки. Дорогі аудіоадаптер мають кілька входів і виходів.

Аудіоадаптер розрізняються способами синтезу звуку і наявністю / відсутністю мікросхем створення додаткових звукових ефектів (перетворення звуку, об'ємний 3D-звук і т.д.). За допомогою аудіосистеми ПК можна відтворювати звичайні аудіо-CD, формати MP3 і WMA

Пристрої введення-виведення в зовнішнє середовище

Їх представником є модем.

Модем - пристрій для перетворення даних з цифрового формату в аналоговий і назад для передачі їх по телефонних лініях.

Розрізняють внутрішні і зовнішні модеми. Внутрішні модеми виконані у вигляді дочірньої плати і встановлюються в PCI-роз'єм на материнській платі, а зовнішні підключаються до ПК через послідовний порт або шину USB.

Сучасні модеми можуть передавати дані зі швидкістю 56000 біт / с, а деякі - 76800 біт / с.

Більшість модемів дозволяють передавати факси, багато можуть використовуватися як телефон, виступати в якості автовідповідача.