Классификация периферийных устройств реферат

Обновлено: 05.07.2024

Аннотация: В данной лекции рассматриваются основные типы периферийных устройств для ПК, их принципы работы и основные характеристики. Цель: ознакомление с назначением различных периферийных устройств ПК и принципами их работы, создание представления о способах кодирования, обработки, хранения и передачи информации в различных периферийных устройствах, развитие умений и навыков сравнения и выбора периферийных устройств для решения поставленных задач.

Классификация периферийных устройств

Периферийное устройство (ПУ) - устройство, входящее в состав внешнего оборудования микро-ЭВМ, обеспечивающее ввод/вывод данных, организацию промежуточного и длительного хранения данных.

Можно выделить следующие основные функциональные классы периферийных устройств.

ПУ, предназначенные для связи с пользователем. К ним относят различные устройства ввода ( клавиатуры , сканеры , а также манипуляторы - мыши , трекболы и джойстики), устройства вывода ( мониторы , индикаторы, принтеры , графопостроители и т.п.) и интерактивные устройства (терминалы, ЖК-планшеты с сенсорным вводом и др.)
Устройства массовой памяти ( винчестеры 1 НЖМД - накопитель на жестком магнитном диске. , дисководы 2 НГМД - накопитель на гибком магнитном диске. , стримеры 3 НМЛ - накопитель на магнитной ленте., накопители на оптических дисках, флэш-память 4 EEPROM - перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство с электрическим стиранием. и др.)
Устройства связи с объектом управления (АЦП, ЦАП, датчики, цифровые регуляторы, реле и т.д.)
Средства передачи данных на большие расстояния (средства телекоммуникации) (модемы, сетевые адаптеры).

Устройства ввода

Клавиатура

Основным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура , которая представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом определенную электрическую цепь. В настоящее время распространены два типа клавиатур : с механическими или с мембранными переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Во втором случае переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.

Как правило, внутри корпуса любой клавиатуры , кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовыми блоками. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. В случае, когда клавиша отпускается, клавиатура IBM PC AT предваряет скан-код кодом F016. Когда контроллер клавиатуры фиксирует нажатие или отпускание клавиши, он инициирует аппаратное прерывание IRQ1. Если в клавиатурах компьютеров типа IBM PC XT передача данных может осуществляться только в одном направлении, то в клавиатурах типа IBM PC AT подобная связь возможна уже в двух направлениях, т. е. клавиатура может принимать специальные команды (установки параметров задержки автоповтора и частоты автоповтора). Подключение клавиатуры к системной плате выполняется посредством электрически идентичных разъемов 5 DIN 5 DIN (Deutsche Idustrie Norm) - Немецкий промышленный стандарт. или 6 mini- DIN , последний впервые был представлен в IBM PS/2, откуда и унаследовал свое "жаргонное" название. Для обеспечения двунаправленного обмена используется единственная линия данных, требующая, однако, выводов с открытым коллектором.

Первую компьютерную мышь создал Дуглас Энджельбарт в 1963 году в Стэндфордском исследовательском центре. Распространение мыши получили благодаря росту популярности программных систем с графическим интерфейсом пользователя. Мышь делает удобным манипулирование такими широко распространенными в графических пакетах объектами, как окна, меню, кнопки, пиктограммы и т.д.

Первая мышь при движении вращала два колеса, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение курсора такой мыши вызывалось изменением сопротивления переменных резисторов. Большинство современных мышей имеют оптико-механическую конструкцию (рис. 16.1). С поверхностью, по которой перемещают мышь , соприкасается тяжелый обрезиненный шарик сравнительно большого диаметра. При перемещении мыши этот шарик может вращать прижатые к нему два перпендикулярных ролика. Ось вращения одного из роликов вертикальна, а другого - горизонтальна. На оси роликов установлены датчики, представляющие собой диски с прорезями, по разные стороны которых располагаются оптопары "светодиод- фотодиод ". Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы одной оси, определяет направление перемещения мыши , а частота приходящих от них импульсов - скорость.

Другой популярной конструкцией мыши является полностью оптическая конструкция. С помощью светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы процессора обработки изображений. Этот чип делает снимки поверхности под мышью с высокой частотой и обрабатывает их. На основании анализа череды последовательных снимков, представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости, интегрированный DSP-процессор высчитывает результирующие показатели, свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей работы на периферийный интерфейс. Основные характеристики, обеспечивающие надежность работы оптических мышей , определяются техническими параметрами применяемых сенсоров (табл. 16.1).

В 1987 году компания IBM выпустила серию персональных компьютеров PS/2, в котором был представлен выделенный последовательный интерфейс для подключения мыши с разъемом 6 mini- DIN . Одним из преимуществ новых портов по сравнению с последовательным было низкое напряжение питания - 5 В вместо 12 В, а также независимость от других устройств, в то время как последовательные мыши нередко мешали внутренним модемам, поскольку четыре COM-порта ПК делили всего два IRQ . Необходимо отметить также недостатки этого интерфейса. Наиболее существенным является более высокий риск вывода из строя порта при подключении или отключении мыши при работающем компьютере. Хотя последовательные порты мыши и клавиатуры в PS/2 имеют сходный электрический интерфейс и даже одинаковые разъемы, материнская плата не опознает мышь и клавиатуру , если их подключить не в "свой" порт, т.к. протоколы передачи данных отличаются, а, кроме того, линия данных в порту клавиатуры - двунаправленная. В спецификации Microsoft PC 97 предлагается единая цветовая маркировка этих портов: для клавиатуры - фиолетовая, для мыши - зеленая. Широкое распространение портов PS/2 произошло с внедрением в 1997 г. фирмой Intel стандарта ATX . А уже в 2002 году в спецификации Microsoft PC 2002 было предложено отказаться от этих портов в пользу универсального интерфейса USB.

Прочие устройства ввода - манипуляторы

Трекбол представляет собой "перевернутую" оптико-механическую мышь - в движение приводится не сам корпус устройства, а только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором и, кроме того, экономить место, поэтому трекболы часто используют в ноутбуках.

Сенсорная панель ( touchpad или trackpad ) - это устройство ввода, применяемое в ноутбуках, служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователя. Используется в качестве замены компьютерной мыши . Сенсорные панели различаются по размерам, но обычно их площадь не превосходит 50 см2. Работа сенсорной панели основана на измерении емкости пальца или измерении емкости между сенсорами. Емкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей панели, что позволяет определять положение пальца с нужной точностью. Поскольку работа устройства основана на измерении емкости, оно не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов сенсорная панель будет работать только при достаточной площади соприкосновения, поэтому, например, работа с влажными пальцами весьма затруднена. Преимуществами сенсорных панелей являются:

отсутствует необходимость в ровной поверхности, как для мыши ;
расположение сенсорной панели, как правило, фиксировано относительно клавиатуры ;
для перемещения курсора на весь экран достаточно лишь небольшого перемещения пальца;
работа с ними не требует особого привыкания, как, например, в случае с трекболом.

Недостатком же сенсорных панелей является низкое разрешение, что затрудняет работу в графических редакторах и 3D-играх.

Джойстик является аналоговым координатным устройством ввода информации, выполняемым обычно в виде двух реостатных датчиков с питанием +5 В. Рукоятка джойстика связана с двумя переменными резисторами, изменяющими свое сопротивление при ее перемещении. Один резистор определяет перемещение по координате Х, другой - по Y. Джойстик обычно подключается к адаптеру игрового порта, расположенному на многофункциональной плате ввода-вывода (Multi I/O Card) или звуковой карте (в последнем случае разъем игрового порта совмещается с интерфейсом MIDI ). Очевидно, что основным элементом игрового адаптера является АЦП. Адаптер принимает до четырех цифровых сигналов типа "включено-выключено" (кнопки) и до четырех аналоговых сигналов, что позволяет подключать два 2-кнопочных джойстика.

Световое перо работает с помощью небольшого оптического детектора, находящегося на его кончике. По ходу сканирования экрана электронным лучом инициируется импульс оптического детектора, когда пучок достигает точки экрана, над которой находится перо. Время возникновения этого импульса относительно сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации позволяет определить позицию светового пера. По своей сути световое перо является расширением видеосистемы. Разъем для подключения светового пера был обязательным для видеоадаптеров CGA , встречался время от времени у видеоадаптеров EGA , но практически исчез с распространением VGA.

Сканер

Сканером называется устройство, которое позволяет вводить в компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий или другой графической информации. Сканеры можно классифицировать по следующим критериям:

По степени прозрачности вводимого оригинала изображения:
- непрозрачные оригиналы (фотографии, рисунки, страницы книг и журналов), при этом изображение снимается в отраженном свете;
- прозрачные оригиналы (слайды, негативы, пленки), при этом обрабатывается свет, прошедший через оригинал.

ручные сканеры - проблема ровного и равномерного перемещения сканирующей головки по соответствующему изображению (от чего зависит качество сканированного изображения) возлагается на пользователя;
планшетные сканеры - сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя;
рулонные сканеры - отдельные листы документов протягиваются через устройство так, что сканирующая головка остается на месте (неприменимы для сканирования книг и журналов);
проекционные сканеры - вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, при этом блок сканирования также находится сверху, а перемещается только сканирующее устройство (возможно сканирование проекций трехмерных предметов).

черно-белые (штриховые или полутоновые);
цветные.

В черно-белом сканере изображение освещается белым светом, получаемым, как правило, от флуоресцентной лампы. Отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на фоточувствительный элемент (ПЗС-линейка или ПЗС-матрица). Каждая строка сканирования изображения соответствует определенным значениям напряжения на ПЗС. Эти значения напряжения преобразуются в цифровую форму через АЦП (для полутоновых сканеров ) или через компаратор (для двухуровневых "штриховых" сканеров ).

Для сканирования цветных изображений существует несколько технологий. Например, в сканерах фирмы Microtek сканируемое изображение поочередно освещается красным, зеленым и синим цветом, так что страница сканируется за три прохода. Похожий подход используется в сканерах Epson и Sharp , однако там смена цвета происходит для каждой строки, что позволяет избежать проблем с "выравниванием" пикселей при разных проходах. В сканерах Hewlett Packard и Ricoh сканируемое изображение освещается источником белого света, а отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на трехполосную ПЗС-линейку через систему специальных фильтров, разделяющих свет на три компоненты: красный, синий, зеленый.

Для связи с компьютером сканеры , как правило, используют один из универсальных периферийных интерфейсов: SCSI, IEEE 1284 или USB.

Для унифицирования прикладного программного интерфейса драйвера сканера (а также цифровых камер) в 1992 г. компаниями Aldus, Caere, Eastman Kodak, Hewlett Packard и Logitech была разработана спецификация TWAIN 6 Слово TWAIN было взято из "Баллады о Востоке и Западе" Р.Киплинга: ". and never the twain shall meet. " (и двое никогда не встретятся), отражая существовавшую в то время сложность взаимодействия компьютера и сканера . После частого написания названия спецификации большими буквами сложилось предубеждение, что это аббревиатура, и были предложены такие варианты: Technology Without An Interesting Name (технология без интересного имени) или Toolkit Without Any Important Name (средство без какого-либо важного имени). .

Современные персональные компьютеры обычно имеют в своем распоряжении множество периферийных устройств.

Периферийные устройства – это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей.

Периферийными называются такие устройства, которые подключаются к компьютеру из вне. Это и мышка, и клавиатура, и принтер, и даже флешка. К ним можно отнести практически всё, кроме оперативной памяти и процессора.

Бывают такие устройства внутренними и внешними – теми, которые подключаются к компьютеру изнутри (в системном блоке) и снаружи (через разъемы).

Различают четыре вида устройств: ввода, вывода, ввода-вывода и хранения.

Указательные: мышь, клавиатура
Для ввода графической информации: сканер, веб-камера.
Для ввода звука: микрофон, цифровой диктофон.

Вывод визуальной информации: монитор, принтер, плоттер
Вывод звуковой информации: колонки, наушники, встроенные динамики.
Вывод другой информации: видеокарта, джойстик.

Устройства ввода-вывода – те, благодаря которым можно и добавить информацию в компьютер и получить ее. Например: дисковод, интерактивная доска, модем, сетевая плата.

Устройства хранения – предназначены для записи и хранения информации: жесткие диски, флеш-накопители, диски, дискеты.
Рассмотрим некоторые из них.

Устройства ввода

Компьютерная мышь

Компьютерная мышь – это устройство, с помощью которого можно выбирать какие-либо объекты на экране компьютера и управлять ими.

Виды компьютерных мышей

Шариковые;
Оптические;
Лазерные.

Остановимся на каждом виде подробнее.

Шариковая

Устаревший и наиболее дешевый вариант – достаточно большого размера, с прорезиненным шариком, чуть выступающим из основания.

Но есть один минус: если шарик загрязняется, мышка начинает заедать. Периодическая чистка просто необходима для нормальной работы. Кроме того, такая мышь требует определенной поверхности, ведь точность работы зависит от сцепления устройства с ней.

Оптическая

Такое устройство может работать практически на любой поверхности, кроме зеркальной, и в чистке не нуждается. Кроме того, такая мышка миниатюрнее и легче шариковой.

На заметку . Иногда встречаются модели, склонные к сбоям. Например, некоторые привередливы к рабочей поверхности. Неправильно подобранный коврик может стать причиной беспорядочных движений курсора.

Недостатком оптических мышек является их свечение при выключенном компьютере . Но это проблема решаемая: компьютер нужно просто отключать от линии напряжения.

Кстати, во многих современных моделях этот вопрос и вовсе легко решается: на самой мышке есть специальная кнопка, отключающая устройство.

Лазерная

Лазерная мышь – это усовершенствованный вариант оптической. Принцип работы такой же, только для подсветки используется не светодиод, а лазер.

Такая доработка сделала устройство практически идеальным: мышь работает на любой поверхности (в том числе на стеклянной и зеркальной), она более надежна, экономична и точна – движения курсора максимально соответствуют реальному перемещению.

Кроме того, даже при включенном компьютере она вряд ли будет мешать спать по ночам – лазерная подсветка очень слабенькая.

Проводные и беспроводные

Проводные мышки подключаются к компьютеру при помощи специального кабеля (провода).

Из недостатков следует отметить, что все беспроводные из-за отсутствия кабеля лишены стационарного питания. Поэтому их нужно подзаряжать отдельно – от батарей и аккумуляторов.

Кнопки компьютерной мыши

Кнопки – главные элементы управления. Именно с их помощью пользователь совершает основные действия: открывает объекты, выделяет, перемещает и так далее. Их количество в современных моделях может колебаться, но для работы достаточно всего двух кнопок и колеса прокрутки.

Именно такой вариант компьютерной мыши – две кнопки и колесико – сегодня наиболее распространен.

На заметку . Часто встречаются мышки, где есть маленькая кнопочка возле колесика. Ее функция – это двойное нажатие левой кнопкой.

Некоторые современные мыши имеют дополнительную кнопку сбоку, под большим пальцем. Ее можно запрограммировать для выполнения каких-либо действий: скажем, на открытие определенной программы .

Клавиатура компьютера

Клавиатура – это устройство для ввода данных в компьютер: букв, цифр и знаков. Также используется для управления системой, то есть является аналогом компьютерной мыши. По типу соединения она бывает проводной и беспроводной.

Проводная соединяется с компьютером через USB-порт или разъем PS/2.

Беспроводная может подсоединяться посредством радиопередатчика (USB-приемника) или bluetooth. Радиус действия обычно около 10 метров.

Поскольку у беспроводных устройств стационарное питание отсутствует, их требуется подзаряжать отдельно. Для этого в саму клавиатуру может быть встроен специальный аккумулятор, который нужно время от времени заряжать. Или же она может работать на батарейках.

Расположение клавиш

Расположение кнопок подчиняется одной и той же общепринятой схеме. Двенадцать функциональных клавиш от F1 до F12 (находятся в верхнем ряду). Под ними - алфавитно-цифровые клавиши. Справа – кнопки управления курсором.

Крайняя правая часть – это так называемая цифровая панель. Она дублирует алфавитно-цифровой блок (точнее, только цифры и арифметические знаки). Включается с помощью кнопки Num Lock.

На многих клавиатурах помимо этого стандартного набора, есть еще и дополнительные кнопки другой формы и размера (иногда – другого цвета). Их задача – упростить управление некоторыми функциями компьютера.

Так, среди прочих, могут быть кнопки, регулирующие громкость, запускающие некоторые программы (браузер, Word, Excel), клавиши для управления проигрывателем (пауза, перемотка).

Устройство клавиатур

Мембранные . Самый популярный и самый недорогой вид. Внутри каждой клавиши находится специальная мембрана. При нажатии она продавливается и замыкает контакт. Срок службы каждой клавиши около 5 млн. нажатий.

Ножничные . Такие клавиатуры устанавливаются во все ноутбуки. Принцип работы клавиш похож на ножницы – от того и такое название. Нажатие мягкое и четкое, что очень удобно при печати. Но стоит она дороже. Срок службы около 10 млн. нажатий.

Механические . Лучший, но и самый дорогой вид. Под каждой клавишей находится выключатель с металлической пружиной и металлическими контактами. Благодаря нему кнопка срабатывает еще до того, как опущена до конца. Пользоваться такой клавиатурой легко и приятно – совсем другие тактильные ощущения. Но звук при нажатии клавиш громче. Срок службы около 50 млн. нажатий.

Клавиши у них бывают разных типов в зависимости от потребностей: игровые, для работы с текстом, универсальные и всякие другие.

Полумеханические . Что-то среднее между мембранными и механическими. Фактически это те же мембранные, но с увеличенным сроком эксплуатации.
Сканер

Сканер (scanner) – устройство, позволяющее вводить в компьютер графическую информацию. Сканер при движении по картинке (лист текста, фотография, рисунок) преобразует изображение в числовой формат и отображает его на экране. Затем эту информацию можно обработать с помощью компьютера.

Веб-камера (Web-камера)

Веб-камера может понадобиться, если Вы планируете часто общаться через Интернет, и при этом хотелось бы передавать не только голос, но и своё изображение (следует учитывать, что скорость Интернета должна быть достаточной для передачи видеосигнала).

Видео-звонки очень увлекательны, но не обязательны при живом общении. Лично я считаю это периферийное устройство одним из последних в очереди на покупку, но некоторые со мной не согласятся.

Подключается к компьютеру камера через USB-разъем .

Микрофон

Общение через Интернет (например, через Skype);
Запись звука с целью дальнейшего хранения и обработки на ПК.

Акустические системы (колонки)

Акустические системы преобразуют электрический сигнал , полученный со звуковой карты компьютера в звуковые колебания (т.е. в звук ) и относятся к устройствам вывода информации.

Если динамики встроенные в ноутбук не устраивают по качеству звучания, то Вы также можете использовать внешние акустические системы, только подключаются они в разъем для наушников (о нем смотрите ниже.)

Наушники

Наушники , можно считать разновидностью акустических систем , только предназначены они для одного пользователя ПК. Фактически, наушники – это миниатюрные акустические системы для индивидуального использования.

Подключаются наушники к компьютеру так же, как и акустические системы .

Плоттер (графопостроитель) – устройство для вывода на бумагу больших рисунков, чертежей и другой графической информации. Плоттер может выводить графическую информацию на бумагу формата А2 и больше. Конструктивно в нем может использоваться или барабан рулонной бумаги, или горизонтальный планшет.
Устройства ввода-вывода
Дисковод

Дисковод CD-ROM – устройство для чтения информации, записанной на лазерных компакт-дисках (CD ROM – Compact Disk Read Only Memory, что в переводе означает компакт-диск с памятью только для чтения). На компакт-дисках можно хранить большое количество информации (до 650 Мбайт). Такие диски используются для хранения справочной информации, больших энциклопедий, баз данных, музыки, видеоинформации и т.д.

Основной показатель для дисковода CD-ROM – это скорость считывания информации с компакт-диска.

Дисковод DVD является дальнейшим развитием лазерных технологий. В нем применяется усовершенствованная технология использования лазерного луча для записи и чтения информации с компакт-дисков. Аббревиатура DVD означает Digital Video Disk (цифровой видеодиск) или в другой трактовке - Digital Versatile Disk (цифровой многоцелевой диск).

В отличие от дисков CD-ROM диски DVD могут использовать для работы обе поверхности. Причем технология позволяет записывать на каждой из сторон два слоя данных.
Устройства хранения

Флешка

А само устройство правильно называется USB-флеш-накопитель .

Почему у такой маленькой полезной штучки такое сложное имя - USB-флеш-накопитель?

Флеш-память – это очень важное и очень популярное понятие в мире высоких технологий. Главное преимущество этого вида памяти – энергонезависимость. Это значит, что все записанное сохраняется даже после отключения. Кроме того, информация, записанная на флеш-память, может храниться десятки лет и перезаписываться тысячи раз.

Известный Вам CD или DVD-диск – это тоже накопитель информации. Однако флешка обладает целым рядом преимуществ, благодаря которым она потихоньку вытесняет из обихода неудобные диски (как когда-то эти самые диски вытеснили дискеты).

Преимущества флешки

Пожалуй, самое главное преимущество – флешка крайне проста в использовании. Для работы с ней не требуется никаких специальных программ.

Записать на нее можно так же легко и быстро, как скопировать информацию из одной папки в другую.

Причем, открывается она на любом компьютере, современном телевизоре или DVD-плеере и для этого не требуется никаких дополнительных устройств – только USB-разъем.

Флешка, в отличие все от того же диска, не подвержена царапинам и пыли, устойчива к вибрации, ударам, падениям. Она работает бесшумно, имеет незначительный вес (меньше 60 г) и размер, что очень удобно при необходимости постоянно носить ее с собой.

Для флеш-памяти совершенно безвредно многократное и частое подключение к компьютеру. Однако стоит обратить внимание на такой момент как безопасность извлечения устройства.

Необходимо сказать и о таком свойстве флешки как защита информации. Эта возможность пока предусмотрена не в каждом устройстве. Однако уже сегодня многие из них имеют такую дополнительную функцию.

Это может быть проверка отпечатка пальца или пароль, который необходимо ввести, чтобы открыть содержимое флеш-накопителя. Весьма удобно, если Вы хотите сохранить очень личную или секретную информацию.

Рассказывается о многообразие и эволюции переферийных устройств.

Вложение	Размер
dima_referat.doc	143.5 КБ

Предварительный просмотр:

Реферат по информатике

учеником 9д класса

Шустикова Ольга Владимировна

При всем многообразии модификаций и вариантов ПК(персонального компьютера) в любой, даже самый экзотический комплект неизменно входят одни и те же виды устройств: внутренние (комплектующие) и внешние(периферийные). В к внешним устройствам относят устройства ввода-вывода информации (клавиатура, монитор, мышь, принтер, сканер и пр.). Все это обязательный набор, без которого сама работа с компьютером становится невозможной. Раньше первые ПК состояли из системного блока и клавиатуры, роль монитора исполнял обычный телевизор.

Сейчас существует масса дополнительных внешних устройств – принтеров, сканеров, акустических систем (колонок), игровых манипуляторов и др. Их присутствие не является обязательным для ПК, но они могут сделать работу несколько более комфортной и качественной. Эти устройства постоянно развиваются и усовершенствуются с течением времени.

Внешние устройства (периферия)

Помимо устройств, которые скрываются в системном блоке, компьютер должен быть укомплектован дополнительными, внешними устройствами или периферией. Эти устройства принято разделять на устройства ввода и вывода информации.

Глава 1. Системный блок.

На передней стороне системного блока в обычной комплектации находятся две кнопки: кнопка POWER – для включения компьютера; кнопка RESET – для перезагрузки.

Две (или больше в новых моделях) светящие лампочки – индикаторы: символом горящей лампочки обозначен индикатор питания, символом, обозначающим стопку дисков, отмечен индикатор работы винчестера.

Помимо этого, на передней панели обязательно находится несколько устройств, работающих со сменными носителями информации, - дисководов. Маленький дисковод предназначен для работы с магнитными дисками емкостью 1,44 Мб. Дисковод с выдвижным лотком – это дисководов CD-ROM или DVD, предназначенный для работы с компакт-дисками.

Системный блок сзади имеет многочисленные гнезда и разъемы, предназначенные для подключения внешних устройств. Каждый разъем уникален и имеет свое, строго определенное место.

Если на задней стенке системного блока есть парочка небольших щелевидных гнезд в нижней части панели, ближе к блоку питания, то ПК выпущен после 1998 года, оборудован гнездами USB – универсальным разъемами, к которым можно подключить практически все внешние устройства – от модема до сканера.

Глава 2. Устройства вывода информации.

С экраном монитора мы постоянно контактируем во время работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам. И потому именно к монитору предъявляются едва ли не самые строгие требования в области эргономики, безопасности и удобства для человека.

Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений, а также по ряду других показателей.
Монитор должен обеспечивать возможность не просто безопасной, но и комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение.

1) Самый простой тип — стандартные мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) . Такой монитор по принципу работы ничем не отличается от обычного старого телевизора: пучок лучей, выбрасываемый электронной пушкой, падает на поверхность кинескопа, покрытую особым веществом — люминофором. Под действием этих лучей каждая точка экрана светится одним из трех цветов — красным, зеленым и синим. Технология эта старая, а потому ЭЛТ-мониторы сегодня — довольно совершенные и недорогие устройства. На их стороне — отличная яркость и контрастность изображения, низкая цена, а следовательно, и доступность. Но есть и минусы — вес и габариты ЭЛТ-монитора. Еще энергопотребление, а также вредное воздействие излучения на пользователя.

2) Плоские и тонкие мониторы на основе жидкокристаллической матрицы (ЖК-мониторы) .

Точки на экране такого монитора формирует уже не люминофор, а множество миниатюрных жидкокристаллических элементов, меняющих свои цветовые характеристики под действием подаваемого на него тока.

У ЖК-дисплея есть масса преимуществ перед традиционной ЭЛТ. Они компактны и легки, их толщина составляет всего несколько сантиметров, безопасны в медицинском и экологическом отношении, потребляют в несколько раз меньше энергии, снижение нагрузки на глаза. А главное — обладают плоским экраном, более качественным по сравнению с традиционным выпуклым. Наконец, еще одно преимущество ЖК-мониторов — цифровой метод передачи информации. Ведь в традиционных мониторах на основе ЭЛТ для передачи информации с компьютера используется аналоговый канал, что неизбежно приводит к помехам и искажениям. Цифровой метод передачи информации этих недостатков лишен, разве что пользователю при покупке ЖК-монитора придется обзавестись и видеокартой с цифровым (DV) выходом.

3) Плазменные мониторы . Уже из названия можно понять, что изображение в этом мониторе формирует плазма, меняющая сбой цвет под воздействием тока. Яркость красок, контрастность, четкость и прочие параметры картинки у плазменных мониторов ничуть не уступают ЭЛТ, а размеры и энергопотребление сравнимо с ЖК-мониторами.

Принцип действия. Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду.

Преимущества и недостатки

Яркость . OLED-дисплеи обеспечивают яркость излучения от нескольких кд/м2 (для ночной работы) до очень высоких яркостей — свыше 100 000 кд/м2, причем их яркость может регулироваться в очень широком динамическом диапазоне. При освещении LCD-дисплея ярким лучом света появляются блики, а картинка на OLED-экране останется яркой и насыщенной при любом уровне освещенности (даже при прямом попадании солнечных лучей на дисплей).

Контрастность. Здесь OLED также лидер. OLED-дисплеи обладают контрастностью 1000000:1(Контрастность LCD 5000:1, CRT 2000:1)

Углы обзора. Технология OLED позволяет смотреть на дисплей с любой стороны и под любым углом, причем без потери качества изображения.

Недостатки

маленький срок службы люминофоров некоторых цветов (порядка 2-3 лет)
как следствие первого, невозможность создания долговечных полноценных TrueColor дисплеев
дороговизна и неотработанность технологии по созданию больших матриц

Для дисплеев телефонов, фотокамер и иных малых устройств достаточно 5 тысяч часов непрерывной работы . Поэтому в них OLED успешно применяется уже сегодня.

Можно считать это временными трудностями становления новой технологии, поскольку разрабатываются новые долговечные люминофоры. Также растут мощности по производству матриц. Потребность в преимуществах, демонстрируемых органическими дисплеями с каждым годом растёт. Этот факт позволяет заключить, что в скором времени человечество увидит расцвет данной технологии.

Рассматривался такой вариант использования: пользователь помещает устройство перед собой, система обнаруживает глаз и проецирует на него изображение, используя методы компенсации движения. В таком виде небольшое VRD-устройство могло бы заменить полноразмерный монитор.

VRD, проецирующая изображение на оба глаза, позволяет создавать реалистичные трехмерные сцены. VRD поддерживает динамическую перефокусировку, что обеспечивает более высокий уровень реализма, чем у классических шлемов виртуальной реальности.

Разные принципы, разные технологии. Однако, какой бы тип монитора вы не выбрали для своего домашнего или офисного ПК, при покупке вам придется обратить внимание на ряд важных параметров.

Размер диагонали экрана

Измеряется в дюймах (1 дюйм — это примерно два с половиной сантиметра).

Разрешающую способность описывают две величины — количество точек по вертикали и по горизонтали.

Если ЭЛТ-мониторы могут с одинаковой легкостью работать в достаточно большом диапазоне разрешений (в пределах разумного), то ЖК-мониторы более капризны — они привязаны к тому разрешению, на которое физически рассчитана их матрица.

Максимальная частота развертки (Refresh Rate).

У жидкокристаллических дисплеев изображение создается совершенно другим способом, нет луча, который обегал бы весь экран, подсвечивая пиксели. Каждый пиксель независим от остальных и управляется отдельно. Потому частота 75 Гц для жидких кристаллов — вполне безопасная и комфортная норма.

Принтер является неизменным атрибутом любого офиса и даже квартиры.

1) Матричные принтеры. В связи с тем что, компьютеры работали в символьном режиме, принтер оперировал узким набором стандартных печатных символов.

Матричные принтеры назывались еще и игольчатыми. Их печатающее устройство содержало в себе некоторое число (9 или 25) иголок, которые выскакивали из головки и наносили удар по красящей ленте, похожей на машинописную. От удара иголочки на бумаге оставалась точка. А комбинация иголочек давала символ — букву или цифру.

В основном, принтеры этого типа были черно-белыми. Однако довольно скоро появились и работавшие с многоцветной печатной лентой. Такие уже неплохо справлялись и с графикой, выдавая полноцветные картинки.

Матричные принтеры были достаточно быстрыми и недорогими в эксплуатации. И — страшно шумными.

2) Струйные принтеры. Печатным устройством в этом принтере были уже не иголки и красящая лента, а емкость со специальными чернилами, которые выбрызгивались на бумагу из миниатюрных дырочек-сопел под большим давлением. На бумаге оставалась крохотная капелька, диаметр которой был в десятки раз меньше, чем диаметр точки от матричного принтера. Соответственно гораздо более четкими и реалистичными стали выдаваемые этим принтером картинки — качество отпечатков последних моделей нетрудно перепутать с отпечатанными в типографии. И при этом струйные принтеры практически не шумели!

Скорость? Лазерный принтер выдаст страницу за восемь-десять секунд.

Качество? Текст и фотографии не отличишь от типографских, к тому же вода им не страшна.

Шум? Еще меньше, чем у струйного принтера.

И самое главное — получить на лазерном принтере цветной отпечаток вам не удастся. Конечно, цветные лазерные принтеры существуют, но сложность применяемой в них технологии взвинчивает цену на них до недосягаемых высот.

Объем встроенной памяти (для лазерных принтеров)

Все лазерные принтеры оборудованы встроенной оперативной памятью. При печати текст (или иллюстрация) сначала закачивается в принтерную память, а уж потом выводится на печать.

5) Сублимационный принтер.

Применение. На данный момент принтер обычно используют для печати изображений на пластиковых картах и на CD, DVD. Для печати фотографий сублимационный принтер используют редко из-за их дороговизны.

Преимущества и недостатки.

5) 3Д принтеры . 3D-принтер — устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели.

3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

Применяются две принципиальные технологии:

- Лазерная печать— ультрафиолетовый лазер постепенно, пиксель за пикселем, засвечивает жидкий фотополимер, либо фотополимер засвечивается ультрафиолетовой лампой через фотошаблон, меняющийся с новым слоем. При этом он затвердевает и превращается в достаточно прочный пластик

- Лазерное спекание — при этом лазер выжигает в порошке из легкосплавного пластика, слой за слоем, контур будущей детали. После этого лишний порошок стряхивается с готовой детали

- Ламинирование — деталь создаётся из большого количества слоёв рабочего материала, которые постепенно накладываются друг на друга и склеиваются, при этом лазер вырезает в каждом контур сечения будущей детали

- Застывание материала при охлаждении — раздаточная головка выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика. Капли быстро застывают и слипаются друг с другом, формируя слои будущего объекта

-Полимеризация фотополимерного пластика под действием ультрафиолетовой лампы — способ похож на предыдущий, но пластик твердеет под действием ультрафиолета

- Склеивание или спекание порошкообразного материала — то же самое что и лазерное спекание, только порошок склеивается клеящим веществом, поступающим из специальной струйной головки. При этом можно воспроизвести окраску детали, используя связующие вещества различных цветов

2.3. Акустические системы (колонки)

Отличия колонок друг от друга?

Во-первых — количеством. Итак, колонок в нашей акустической системе может быть:

Мощность колонок, измеряется в ваттах. Обычно в характеристиках указывается суммарная мощность обеих колонок, но иногда она описывается, например, так: 2x20 Вт.

В любом случае, колонки мощнее 50 Вт вам вряд ли пригодятся — куда проще подключить в качестве источника звука ваш музыкальный центр. А вот в пределах 15-20 Вт на колонку — это то, что нужно для дома.

Расположение колонок. Обычно их просто ставят по обе стороны от компьютера — красиво, стильно, симметрично. Главное, чего мы от них добиваемся — обеспечение качественного стереофонического звучания. А для того чтобы слушатель оказался в зоне максимального стереоэффекта, необходимо, чтобы он сидел на расстоянии в полтора раза большем, чем расстояние между самими колонками. И желательно — посередине.

Глава 3. Устройства ввода информации.

Клавиатура очень универсальное устройство — это одновременно и устройство ввода, и устройство управления.

Со времен появления персонального компьютера вплоть до самого последнего времени внешний вид и структура клавиатуры оставались неизменными.

Однако в 1995 году, после выхода операционной системы Windows 95, привычные, 101-клавишные устройства были заменены клавиатурами со 104/105 клавишами. Три новые клавиши были добавлены специально, чтобы реализовать некоторые возможности новой операционной системы.

Функциональные клавиши предназначены для отдания компьютеру команды выполнить какую-либо операцию. В разных программах могут соответствовать совершенно различным операциям. Впрочем, среди функциональных клавиш есть такие, которые выполняют одинаковые функции в любой программе.

За последние три года на некоторых новых моделях клавиатур появились до двух десятков(!) новых функциональных клавиш!

Самые небольшие, занимает мало места. Однако при обращении с таким сканером нужна сноровка: медленно и равномерно проводить этим устройством, похожим по виду на насадку для домашнего пылесоса, по всей площади сканируемого изображения.

Главный недостаток ручных сканеров – размер изображения. Он не превышает 10 см. этого вполне достаточно для сканирования фотографии или страницы книги небольшого формата.

Разрешающая способность (Resolution). Для сканера, как и для принтера, это основная характеристика. Измеряется она точно так же, в точках на дюйм (dpi). Параметров разрешающей способности у сканера два — оптическое (реальное) и программное. Оптическое разрешение — это показатель первичного сканирования; впоследствии программными методами сканер может повысить качество изображения и соответственно его разрешение.

3) 3D-сканеры 3D-сканеры делятся на два типа по методу сканирования:

Контактный, такой метод основывается на непосредственном контакте сканера с исследуемым объектом.
Бесконтактный.

Полученные методом сканирования 3D-модели в дальнейшем могут быть обработаны средствами САПР и, в дальнейшем, могут использоваться для разработки технологии изготовления (CAM) и инженерных расчётов (CAE). Для вывода 3D-моделей могут использоваться такие средства, как 3D-монитор и 3D-принтер.

Неконтактные устройства в свою очередь можно разделить на две отдельные категории:

Активные сканеры излучают на объект некоторые направленные волны (чаще всего свет, луч лазера) и обнаруживают его отражение для анализа. Возможные типы используемого излучения включают свет, ультразвук или рентгеновские лучи.

Пассивные сканеры не излучают ничего на объект, а вместо этого полагаются на обнаружение отраженного окружающего излучения. Большинство сканеров такого типа обнаруживает видимый свет— легкодоступное окружающее излучение.

Тип интерфейса Показатель, определяющий, куда и как мы будем подключать сканер. Сканеры с интерфейсом SCSI требуют установки в компьютер дополнительной платы SCSI-адаптера (поставляется вместе со сканером).

Сканеры с интерфейсом параллельного порта подключаются к уже имеющемуся у вас в компьютере параллельному порту (проще говоря, к разъему для принтера на задней панели вашего системного блока). Пропускная способность принтерного порта крайне мала по сравнению со SCSI-адаптером, так что подключенный к нему сканер — невозможный тихоход.

USB-сканер. Работает чуть медленнее SCSI-версии, однако не требует покупки дополнительных плат.

Глава 4. Манипуляторы.

Палочка-игралочка — примерно так можно было бы перевести с английского название этого приспособления, отдаленного родственника мыши и более близкого сородича гашетки и штурвала самолета.

Конструкция мыши: тяжелый металлический шарик, одетый в тонкую резиновую оболочку. И в то время, когда мы перемещаем мышь по столу, шарик, вращаясь, приводит в движение два ролика. Один отвечает за движение по горизонтали, второй – по вертикали.

Целью моего реферативного исследования было рассмотреть изменения, происходящие с периферийными устройствами персонального компьютера и постараться по возможности определить тенденции их дальнейшего развития.

Чтобы это сделать достаточно, проанализировать современные темпы развития IT-индустрии:

Очевидная и самая главная тенденция в развитии мониторов – это увеличение доли жидкокристаллических мониторов.

Другая тенденция – тенденция для кинескопных мониторов. Она заключается в том, что мониторы, у которых поверхность экрана не плоская, потихоньку снижают свою долю, уступая место плоским мониторам.

Также на место под солнцем претендуют дисплеи создаваемые по технологии. Они обещают быть очень экономичными, очень тонкими и гибкими. А с учетом высокой яркости и контрастности, возможностей цветопередачи, обеспечиваемых широких углов обзора, а также готовности OLED дисплеев работать при любых условиях внешнего освещения, у дисплеев созданных по другим технологиям остается мало шансов выстоять в конкурентной борьбе.

В развитии акустических систем увеличиваются только некоторые параметры относительно их размеров и характеристик.

У клавиатуры меняется только количество кнопок и скорость отклика, но это важно лишь для геймеров.

Вот такой вот прогноз можно сделать на основе исследования и сравнения, комплектующих.

Иллюстративно материал своего исследования я представил в виде презентации.