Тема 3. Внешние устройства ЭВМ

К внешним устройствам относятся устройства ввода, вывода и передачи данных.

Устройства ввода: клавиатура, мышь, манипуляторы различных видов, сканеры, диджитайзеры, фотокамеры и микрофон.

Устройства вывода: монитор, проектор, принтер, плоттер, акустические колонки и наушники.

Устройства передачи: модем, факс.

УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ

Они подразделяются на:

· Устройства ввода знако-символьных данных: клавиатура.

· Устройства командного управления: мышь, тачпады, джойстики, пенмаус.

· Устройства ввода графической информации: сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры и видеокамеры.

· Устройство ввода звуковых данных: микрофон.

Клавиатура

Для ввода первичной информации в компьютер, а также для управления его работой используется клавиатура. Клавиатуру вместе с дисплеем (а иногда и только клавиатуру) называют консолью.

Клавиатура относится к стандартным средствам ПК и не нуждается в поддержке специальными системными программами. Необходимое программное обеспечение для начала работы уже имеется в ПЗУ.

В настоящее время клавиатуры подавляющего большинства персональных
компьютеров унифицированы и выполнены в стандартах 101/102, 104/105 или
108-клавишных клавиатур.

Клавиатура компьютера может работать в одном из нескольких режимов, которые принято называть регистрами. Различают следующие режимы:

· ввода прописных (заглавных, больших)/строчных (маленьких) букв;

· ввода русских/латинских букв – этот режим называют раскладкой клавиатуры;

· вставки/замены;

· цифрового ввода/управления из цифровой клавиатуры.

Все клавиши клавиатуры можно разделить на пять групп:

1. алфавитно-цифровые – служат для ввода чисел, букв и знаков препинания;

2. цифровые – служат для набора чисел и арифметических операций. Для включения цифровой клавиатуры служит клавиша NumLock;

3. функциональные – клавиши F1-F12. Действие этих клавиш различно в зависимости от работающей программы.

4. управляющие курсором – служат для перемещения курсора. Клавиши со стрелками ←, ↑, →, ↓ и Page Up (переводит курсор на страницу вверх), Page Down (на страницу вниз), Home (на начало строки), End (на конец строки), Insert (переключает режим вставки/замены символов), Delete (удаляет символ справа или в позиции курсора, сочетание клавиш Ctrl+Home переводит курсор на начало документа, Ctrl+End – на конец документа.

5. служебные:

Shift - при удержании используется для переключения между строчными и прописными символами или верхним и нижним регистром.

Caps Lock — фиксирует режим переключения между строчными и прописными символами.

Enter — завершает ввод команды или закрывает абзац.

Alt и Ctrl - используются в комбинации с другими клавишами для расши­рения возможностей клавиатуры.

Esc - отменяет последнюю команду и возвращает в предыдущее состоя­ние.

Tab — вводит позиции табуляции при наборе текста.

Backspace - удаляет символ слева от курсора.

Пробел — оставляет расстояние между словами.

Print Screen - печатает текущее состояние экрана на принтер или помещает его в буфер обмена Windows.

Scroll Lock - переключает режимы работы в устаревших программах.

Pause/Break — приостанавливает текущий процесс.

Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер (местное устройство управления), который выполняет следующие функции:

ü последовательно опрашивает клавиши, считывая введенный сигнал и вырабатывая двоичный скан-код клавиши;

ü управляет световыми индикаторами клавиатуры;

ü проводит внутреннюю диагностику неисправностей - тестирование;

ü осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.

Клавиатура имеет встроенный буфер — промежуточную память малого размера, куда помещаются введённые символы. В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом — это означает, что символ не введён (отвергнут). Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, "зашитые" в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность ввода русских букв, управление скоростью работы клавиатуры и др.

Виды клавиатур: беспроводная клавиатура, многофункциональные клавиатуры с элементами телекоммуникационных систем, виртуальные проекционные клавиатуры

Манипуляторы

Это очень простое и удобное устройство ввода служит для управления работой программ и для ввода простейших видов графической информации — рисунков, чертежей и т. д. Мышь имеет плоское дно и обычно овальную, по форме руки, верхнюю крышку с двумя или тремя кнопками. Кроме кнопок, на верхней крышке иногда располагается ролик, который можно легко вращаться одним пальцем.

Механические мыши. В первых мышах основным рабочим элементом служит металлический шар, покрытый резиной. Он вращается при перемещении корпуса мыши по горизонтальной поверхности. Подсоединяется к компьютеру с помощью провода.

Оптические мыши. В настоящее время распространены оптические мыши, в которых нет механических частей. Источник света, размещенный внутри мыши освещает поверхность, а отраженный свет фиксируется фотоприемником и преобразуется в перемещение курсора на экране.

Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.

В настоящее время выпускаются мвши с интерфейсами COM, PS/2, USB, Bluetooth и IrDA. Мыши с интерфейсами Bluetooth и IrDA являются беспроводными, и передают сигналы по оптическому или радиоканалу.

Тачпад – сенсорная панель, чувствительная к нажатию пальцев и реагирующая на движение пальца пользователя по поверхности. Удар пальцем по поверхности тачпада воспринимается как нажатие кнопки. Недостаток – невысокая точность. Используются в ноутбуках.

Джойстики – это рукоятка с кнопкой на подставке, используются для компьютерных игр. Джойстики – это манипуляторы рычажно-нажимного типа. Подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

Пенмаус похож на шариковую ручку, на рабочем конце которой находится узел, регистрирующий ее перемещения поверхности. Передает сигналы в компьютер с помощью инфракрасного луча.

Сканер

Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

Сканер используется для передачи в память машины чертежей, фотографий, иллюстраций и т. д. Оптическое устройство сканирует изображение, просматривая его узкими горизонтальными полосками, и сформированный сканером машинный код этого изображения передается в память.

Сканеры бывают: планшетные – самые распространенные, ручные, барабанные.

В цветных сканерах используется цветовая модель RGB (Red – Green - Blue)

Основными характеристиками сканеров являются:

· разрешающая способность измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения и составляет 300 dpi до 9600 dpi (числом точек, на одном дюйме)

· Глубина цвета – определяет степень подробности информации об отсканированной точке изображения (от 256 до 16,7 млн. оттенков)

Если при помощи сканера вводится текст, компьютер воспринимает его как картинку, а не как последовательность символов. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.

В программной части сканера должны быть предусмотрены драйверы (обычно стандарта TWAIN – Tool Without Any Interesting – инструмент без какого-било интересного имени) и программы распознавания образов OSR (Optical Character Recognition).

Цифровые фотоаппараты и цифровые видеокамеры, которые формируют изображение сразу в цифровом виде, что позволяет легко передавать информацию с таких устройств в память компьютера.

Микрофон – используется для ввода звуковой информации и подключается к входу звуковой карты.

Для обеспечения возможности работы со звуком в мельтимедийной среде к аппаратуре персонального компьютера предъявляются определенные требования. Эти требования сформулированы в стандарте МРС (Multimedia Personal Computer). В частности, в комплект машины должны входить: акустические стереоколонки, микрофон и звуковой адаптер (звуковая плата, звуковая карта), который связывает различные акустические устройства с компьютером. Кроме микрофона, ввод может быть осуществлен с любого создающего звук устройства — магнитофона, проигрывателя, телевизора и т. д.

В мультимедиа среду также входят устройства речевого ввода-вывода, приводы оптических дисков.

Дигитайзеры

Дигитайзер (графический планшет) – устройство ввода текстовой и графической информации. Главное назначение – оцифровка изображений. Он состоит из двух частей: основания (планшета) и устройства целеуказания (пера или курсора), перемещаемого по поверхности основания. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.

Пользователь водит пером-курсором по планшету и изображение фиксируется в графическом файле.