Обзор основных периферийных устройств для персонального компьютера.

В восьмом уроке мы узнаем об основных периферийных устройствах персонального компьютера, т.е. о внешних устройствах ПК .

Чем больше развивается компьютерная техника, тем больше появляется непонятных «штуковин» (как по названию, так и по назначению). В этом уроке разберемся с самыми основными устройствами, которые можно подключить к компьютеру. Кроме того, я постараюсь ответить на вопросы «нужно ли это устройство» и «как его подключить».

Сначала давайте разберемся, что за слова такие «периферийные устройства».

Перифери?я (от греч. окружность) — удалённая от центра часть чего-либо.

Перифери?йные устро?йства (ПУ) - аппаратура, предназначенная для внешней обработки информации. Другими словами, это устройства, расположенные вне системного блока – внешние устройства .

Если Вы последовательно читали IT-уроки, то еще в мы познакомились с:

устройствами, которые предназначены для ввода информации в компьютер для обработки, и
устройствами, для вывода информации из него.
Есть еще и устройства для хранения информации вне системного блока (внешние накопители).

Всё перечисленное относится к внешним или периферийным устройствам персонального компьютера.

С введением закончили, перейдем к самим устройствам, буду перечислять их по степени важности для обычного пользователя ПК.

Клавиатура и мышь

Это основные устройства для ввода информации, необходимость в них очевидна и не обсуждается, пока сенсорные мониторы не вытеснили обычные:)

Подключаться клавиатура и мышь к компьютеру может с помощью двух видов разъемов:

PS/2
USB.

Если Вы еще не получаете информацию о новых IT-уроках на свой e- mail , то можете выполнить подписку по данной ссылке . Это не займет много времени (не забудьте подтвердить подписку в пришедшем письме).

Копирование запрещено

Видео-дополнение

В качестве дополнения, сегодня видео о выборе клавиатуры . Достаточно подробно описаны различия между клавиатурами, упомянуты различные способы подключения , затронуты некоторые тонкости , на которые не все обращают внимание при покупке.

Что такое компьютерная техника? Каковы ее различные типы? Чтобы узнать примеры компьютерной техники и периферийных устройств, прочитайте эту статью.

По определению, разные части компьютера входят в его аппаратную часть. Компьютерная техника включает в себя центральный процессор, материнскую плату, микросхемы, а также компьютерную периферию, такую как устройства ввода-вывода и хранения данных, которые были добавлены к компьютеру, чтобы повысить его способности. Вот обзор различных видов компьютерной техники с фотографиями.

Компоненты компьютера

Вот список основных компонентов компьютера вместе со списком мультимедийных устройств, сетевых аппаратных компонентов, и компьютерной периферии. Они вместе образуют набор аппаратных компонентов компьютера.

Основные компоненты

Системная шина: Это подсистема, которая передает данные внутри компьютера. Компьютерная шина обеспечивает логическое соединение между различными периферийными устройствами компьютера. Процессоры используют шину управления, чтобы общаться с другими устройствами в компьютере. Адресная шина используется для указания физического адреса. Процессор при определении местоположение памяти читает или пишет на адресной шине. Значения, которое он должен читать или писать посылаются на шину данных. Таким образом, шина данных осуществляет доставку обрабатываемых данных. Параллельная шина способна нести несколько данных параллельно, а последовательная шина передает данные в битной форме. Внутренняя шина соединяет внутренние компоненты компьютера с материнской платой, внешняя шина соединяет внешние периферийные устройства с материнской платой.

AGP: Сокращенно ускоренный графический порт, является точкой крепление видеокарты к материнской плате компьютера.
HyperTransport: Это компьютерная шина с низкой латентностью, которая использует высокую пропускную способность и действует двунаправленным образом.
PCI: (Component Interconnect – взаимодействие периферийных компонентов) относится к шине компьютера подключения периферийных устройств к материнской плате.
PCI Express: Это формат интерфейса карты компьютера.
USB: (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), выступает в качестве интерфейса к компьютеру. USB является наиболее популярным устройством для подключения внешних устройств.
QuickPath: Также известен как общий интерфейс системы, QuickPath является процессором меж-соединений точка-точка, и находится в тесной конкуренции с HyperTransport.
Serial ATA: Это компьютерная шина, которая позволяет передавать данные между запоминающими устройствами хранения и материнской платой.
Serial Attached SCSI: Это последовательный интерфейс точка-точка. Обеспечивает передачу данных с устройств хранения, таких как жесткие диски.

Это набор логических машин, которые могут выполнять компьютерные программы. Фундаментальная функция процессора - это выполнение последовательности сохраненных инструкций, известных как программы. Во время своего первого шага работы, процессор извлекает команды из памяти программ. Этот этап известен как стадия «загрузки». В стадии «декодировать», процессор разбивает инструкции на части, после чего выполняет их. В течение четвертого этапа обратной записи, процессор записывает результаты обработанных инструкций в памяти.

Он прикреплен к центральному процессору и используется, чтобы понизить его температуру. Вентиляторы в корпусе компьютера помогают поддерживать постоянный поток воздух, тем самым охлаждая компоненты компьютера.

Прошивка: Это компьютерная программа, которая встраивается в аппаратное устройство. Это что-то среднее между аппаратным и программным обеспечением. Будучи частью компьютерной программы, она похожа на программное обеспечение, в то же время тесно связана с аппаратными средствами и делает ее близкой к аппаратным компонентам.

Это центральный печатная плата, сокращенно PCB, которая образует сложную электронную систему компьютера. Материнская плата обеспечивает компьютерную систему со всеми электрическими соединениями, базовой схемой, и компонентами, необходимыми для его функционирования.

Этот компонент отвечает за подачу питания к компьютеру. Он преобразует энергию переменного тока от электросети в низкое напряжение постоянного тока для внутренних компонентов компьютера.

Память с произвольным доступом, сокращенно ОЗУ, физическая память компьютера. Она используется для хранения запущенных программ и крепится к материнской плате.

Это плата расширения компьютера, которая позволяет производить вход и выход аудио сигналов на и от компьютера. Звуковые карты обеспечивают работу мультимедийных приложений с аудио компонентами.

Видеоадаптер, который также известен как видеокарта представляет собой аппаратный компонент, который генерирует и выводит изображения на дисплее.

Контроллеры хранения: Они расположены на материнской плате или на картах расширения. Контроллеры хранения включают в себя контроллеры для жестких дисков, CD-ROM и других устройств.

Медиа устройства

Такие устройства, как CD, DVD, Blu-Ray, и флэш-накопители являются одними из самых популярных съемных носителей информации, на которых можно хранить цифровые данные. Ленточные накопители и дискеты являются устаревшими. Жесткие диски и твердотельные накопители используются для внутреннего хранения.

Компакт-диск: Известный как CD , устройство для хранения цифровых данных. Стандартные компакт-диски могут хранить около 80 минут аудио. CD-ROM содержит данные, доступны для чтения и которые нельзя изменить. CD-ROM используются для распространения компьютерных программ и мультимедийных приложений. Для записи компакт-дисков используется оптический дисковод, который использует лазерное излучение или электромагнитные волны для считывания и записи данных на диски.

Digital Versatile Disc: обычно известен как цифровой видеодиск и сокращенно как DVD , цифровой универсальный диск является одним из очень популярных носителей информации. С физическими размерами, аналогичными компакт-диску, DVD-диски могут хранить данные, в шесть раз больше, чем CD. DVD-ROM привод используется для чтения данных с DVD. DVD RW используется для считывания и записи данных на DVD. Диски DVD-RAM позволяют записывать на них информацию несколько раз. HD DVD является форматом оптических дисков высокой плотности.

Disc Array Controller: Контроллер дискового массива, он управляет физическими дисководами и представляет их на компьютере в виде логических единиц. Он почти всегда реализует аппаратный RAID, таким образом, его иногда называют контроллером RAID. Он также обеспечивает дополнительный кэш диска.

Это диск из тонкого магнитного носителя данных, покрытой пластмассовой оболочкой. С появлением оптических устройств хранения данных, дискеты устарели.

Ленточный накопитель: Это устройство хранения данных считывает и записывает данные, хранящиеся на магнитной ленте. Ленточные накопители имеют емкость хранения от нескольких мегабайт до нескольких гигабайт. Они в основном используются для архивного хранения данных.

Это энергонезависимое запоминающее устройство, которое хранит цифровые данные на магнитной поверхности. Он используется для среднесрочного хранения данных.

Solid-State Drive: Сокращенно SSD , известный также как твердотельный накопитель. Это устройство хранения использует твердотельную память для хранения устойчивых данных. Он может заменить жесткий диск во многих приложениях, но стоит значительно более дороже.

Это оптический формат носителя данных диска. Он получает свое название от синего лазера, который используется для чтения и записи таких дисков. Благодаря короткой длине волны, Blu-Ray диски могут хранить большие объемы данных. BD-ROM дисковод используется для чтения данных с Blu-Ray дисков, BD-ROM может быть использован как для считывания, так и записи.

Более известна как флэшка . Это малогабаритное, съемное и перезаписываемое устройство хранения данных с объемом памяти в диапазоне от 64 МБ до 64 ГБ. Из-за их высокой емкости, долговечности и компактной конструкции, они приобрели огромную популярность в наше время.

Дисковод гибких дисков средней мощности для хранения информации, разработан Iomega в 1994 году имел мощность около 100 МБ, на более поздних версиях объем хранения данных увеличился до 250 Мб, а затем 750 Мб. Формат стал самым популярным продуктом, который заполнил нишу портативного хранения в конце 1990-х годов. Тем не менее, он никогда не был достаточно популярен, чтобы заменить 3,5-дюймовый флоппи-диски и не мог соответствовать размеру хранения доступного на перезаписываемых компакт-дисков и более поздних перезаписываемых DVD-дисков. Флэш-накопители в конечном счете, оказались лучшими перезаписываемыми носителями данных среди широкой общественности в связи с почти повсеместным использованием USB портов на персональных компьютерах, и вскоре из-за больших размеров Zip диски впали в немилость для массового портативного хранения в начале 2000-х годов.

Сетевые аппаратные средства и компоненты

Вот краткий обзор некоторых частей аппаратного обеспечения, которые делают возможным для компьютера быть частью сети.

Сетевая карта: Это одна из наиболее важных частей аппаратного обеспечения, так как позволяет компьютеру взаимодействовать с другими компьютерами по сети. Она служит в качестве сетевого носителя и предоставляет компьютеру систему МАС-адресов. Сетевая карта также известна как сетевой адаптер, карта LAN (Local area network) или NIC (Network Interface Card).

Модем: Это устройство используется для подключений удаленного доступа. Он демодулирует аналоговые сигналы для декодирования цифровой несущей информации и модулирует аналоговые сигналы для кодирования передаваемой информации.

Маршрутизаторы не совсем часть оборудования. Скорее, они являются устройствами, которые используются для объединения нескольких проводных и беспроводных компьютерных сетей.

Компьютерная периферия

Помимо аппаратных компонентов компьютера, есть много внешних устройств, которые одинаково важны для его функционирования. Клавиатура, мышь и монитор это основные входные и выходные устройства. Джойстики, игровые устройства и другие указывающие устройства обычно используются для игровых приложений на компьютере. Наушники, колонки, микрофоны, и веб-камеры широко используются для запуска мультимедийных приложений. Давайте посмотрим на некоторые примеры этих периферийных устройств.

Это устройство ввода, дизайн которой произошел от пишущей машинки. Клавиатура состоит из нескольких ключей, установленных определенном образом. Каждая клавиша действует как электронный переключатель, рождая букву, цифру или символ, введенный в текстовом процессоре или выполнение определенной операции компьютера.

Display: Известный как монитор, это электрическое устройство, которое отображает изображения, полученные в результате видеовыхода от компьютера.

Компьютерная мышь указывающее устройство, которое обнаруживает двумерное движение. Движение мыши переводится в движение указателя на дисплее компьютера, что позволяет пользователю графически управлять пользовательским интерфейсом.

Это указывающее устройство, которое содержит курсор вместе с шаром с датчиками вращательного движения. Трекболы нашли применение в рабочих станциях специального назначения и видеоиграх.

Они состоят из пары небольших динамиков, которые можно удерживать близко к ушам. Они могут быть подключены к источнику звуковой частоты, таких как усилитель или проигрыватель компакт-дисков.

Это акустический преобразователь, который преобразует звуковые сигналы в электрические. Как правило, микрофоны состоят из мембраны, которая вибрирует в ответ на звук. Колебания переводятся в электрические сигналы.

Этот периферийное устройство производит бумажные копии электронных документов. Он прикреплен к компьютеру с помощью периферийного кабеля или кабеля USB. Принтер часто выпускают в сочетании со сканером, который служит в качестве копировального инструмента.

Это периферийное устройство, которое может сканировать изображения, почерк, или объекты и преобразовать их в цифровые изображения.

Это устройство ввода, которое используется в видеоиграх, или развлекательных системах для обеспечения ввода в видео игры, как правило, для управления объектом или персонажем в игре.

Спикер: Внешние компьютерные колонки, которые позволяют пользователям компьютеров прослушивать аудиофайлы.

Веб-камера маленькая камера, которая широко используется во время проведения видеоконференций и мгновенного обмена сообщениями. Они представляют собой цифровые камеры, которые могут загружать изображения на веб-сервер.

Это было введение в различные виды аппаратных средств компьютера. С развитием компьютерных технологий, мы можем рассчитывать на развитие многих других аппаратных компонентов, которые переводят технологию к действию!

Под периферией подразумеваются те внешние устройства компьютера, которые подсоединяются к нему при помощи USB-разъема. Они считаются дополнительными, хотя без многих из них современные пользователи попросту не смогли бы работать или столкнулись бы с большими трудностями. Все существующие обычно подразделяют на две больших категории: приспособленные для ввода и вывода информации. Рассмотрим подробнее каждую из этих групп.

Основные устройства для ввода данных

Клавиатура

Гаджеты могут нести в себе самые разные функции, но общее предназначение остается неизменным - управлять работой машины посредством внесения информации и подачи специальных сигналов. Поэтому самые, пожалуй, важные и незаменимые устройства персонального компьютера - это различные клавиатуры, которые обязательно прилагаются к последнему при продаже. Внешними они бывают чаще у стационарных моделей, так как ноутбуки, нетбуки и другие компактные модели имеют, как правило, встроенную клавиатуру.

Главными параметрами для таких устройств являются следующие: удобство, дизайн и максимальное количество нажатий клавиши до момента ее отказа. В настоящее время существует большое количество моделей на любой вкус, даже футуристических. Одной из самых любопытных новинок является Такая модель выглядит как светящаяся проекция на плоскости, отчего внешне сильно напоминает устройство из фантастического фильма.

Другие (схожие по функциям с предыдущими) периферийные устройства компьютера - это мыши. Они бывают лазерными, оптическими и механическими. Мыши, равно как и клавиатуры, могут быть беспроводными. Как правило, у них есть колесико или средняя кнопка, его заменяющая. Существуют даже особые игровые мышки - для геймеров. Они снабжены большим количеством дополнительных кнопок, а также обладают улучшенными параметрами реагирования. Немного в стороне отдельный подвид - трекбол.

Последний часто используется в военных компьютерах, так как позволяет сохранить управляемость при сильных вибрациях и внешних помехах. У мышек основные параметры такие же, как и у клавиатур. Кроме того, важна скорость реагирования на движение руки пользователя и разрешение. Данные гаджеты являются еще одним незаменимым устройством управления компьютером. По сути, мышь и клавиатура - стандартный набор для большинства операций, производимых на ПК.

Данные внешние устройства компьютера предназначены, в основном, для ноутбуков. Действуют они за счет перемещения пальца по активной области. Также здесь присутствуют две кнопки, аналогичные по значению тем, которые имеются у мыши. По своим стандартным габаритам тачпады небольшие, что позволяет значительно экономить место.

Кроме того, следует перечислить такие периферийные устройства компьютера, как джойстики и И те, и другие имеют более узкую направленность. Планшеты активно используются художниками и дизайнерами, в то время как джойстики больше всего популярны среди любителей компьютерных игр.

Существует также еще один подвид техники. Это периферийные устройства персонального компьютера, предназначенные для ввода целых графических изображений. В отличие от планшета, здесь не нужно ничего рисовать, достаточно поместить нужную информацию в рабочую область прибора. Далее он сам проанализирует ее и, преобразовав в цифровую форму, выведет копию на монитор. Сканеры бывают цветными и черно-белыми. По типу и размеру данные устройства подразделяют на портативные, ручные, сетевые, офисные (планшетные) и широкоформатные.

Основные периферийные устройства компьютера для вывода информации

Без чего точно не обойтись при работе за компьютером, так это без средства графического отображения информации. Мониторы - такой же незаменимый в работе элемент, как мыши и клавиатуры. Они бывают графическими и алфавитно-цифровыми. Кроме того, различают монохромные и цветные: активно-матричные и пассивно-матричные жидкокристаллические устройства.

Такие устройства предназначены для преобразования и вывода на печать. Чаще всего данные выводятся на бумагу, но также это может быть, к примеру, лазерный диск. Различают матричные - самые первые из появившихся, и более современные - лазерные и струйные модели принтеров.

Кроме вышеперечисленных устройств, к периферийным следует отнести колонки, модемы, веб-камеры, разнообразные стримеры и плоттеры.

11.1. Устройства ввода данных

Клавиатура – служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а также команд управления. Она относится к стандартным средствам ПК. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами – драйверами, т. к. необходимое программное обеспечение есть в ПЗУ в составе BIOS.

Принцип действия клавиатуры состоит в следующем.

1) При нажатии на клавишу специальная микросхема, встроенная в клавиатуру, выдает код клавиши (скан-код).

2) Скан-код поступает в микросхему, играющую роль порта клавиатуры (порт находится на материнской плате).

3) Порт клавиатуры выдает процессору номер прерывания (9).

4) Получив прерывание, процессор обращается в специальную память ОП, в которой находится вектор прерываний (список адресов программ, обслуживающих конкретное прерывание).

5) Процессор выполняет программу, которая находится по адресу взятому из вектора прерываний. Простейшая программа обработки клавиатурного прерывания находится в ПЗУ, но можно поставить вместо нее свою программу, если изменить данные в векторе прерываний.

6) Программа-обработчик прерывания находит скан-код, записывает его в регистры процессора и определяет символ, соответствующий данному коду.

7) Программа –обработчик записывает символ в специальную область ОП, которая называется буфером клавиатуры и прекращает свою работу.

8) Процессор заканчивает обработку прерывания и возвращается к отложенной работе.

9) Введенный символ хранится в буфере до тех пор, пока его не заберет оттуда та программа, для которой он предназначался. Если символы поступают чаще, чем забираются, то возникает эффект переполнения буфера.

Мышь – это устройство управления манипуляторного типа. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора. Принцип действия заключается в следующем:

В отличие от клавиатуры, мышь не является стандартным устройством и ПК не имеет для нее выделенного порта. Для нее нет и постоянного выделенного прерывания, а BIOS не содержит программных средств для обработки прерываний мыши. Следовательно, мышь нуждается в специальной управляющей программе – драйвере мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при установке ОС. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов средства для работы с которым имеются в составе BIOS. Драйвер мыши нужен для интерпретации сигналов поступающих через порт. Компьютером управляют с помощью перемещения мыши по плоскости и нажатия на левую и правую кнопки. Принцип управления является событийным, т. е. перемещения мыши и нажатия на кнопки – это события с точки зрения ее программы-драйвера. Анализируя события, драйвер устанавливает, где это событие произошло, т. е. в каком месте экрана находился указатель. Эти данные передаются в программу, с которой работает пользователь. По ним программа определяет команду пользователя, которую она должна выполнить.

Специальные манипуляторы:

· Трекбол – в отличие от мыши, устанавливается стационарно, его шарик приводится в движение ладонью руки, он не нуждается в гладкой поверхности, поэтому широко используется в портативных ПК.

· Джойстик – манипулятор, используемый в игровых программах и тренажерах.

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

Устройства ввода графических данных: сканеры, графические планшеты (дигитайзеры), цифровые видеокамеры.

Сканеры. С помощью сканера можно вводить любую информацию, в том числе и знаковую. В этом случае исходные данные вводятся в графическом виде, после чего обрабатываются с помощью программ распознавания образов.

Наиболее распространены планшетные сканеры. Они предназначены для ввода графической информации с листа. Принцип действия сканера состоит в том, что луч света отраженный от поверхности листа фиксируется специальными элементами (ПЗС – приборы с зарядовой связью). Обычно эти элементы конструктивно оформляются в виде линейки, располагаемой по ширине листа. Затем либо лист перемещается при неподвижной установке линейки, либо наоборот – линейка перемещается при неподвижной установке листа.

Основные характеристики планшетных сканеров:

· Разрешающая способность – зависит от плотности расположения элементов ПЗС на линейке. Типичный показатель 600-1200 dpi (количество точек на дюйм).

· Производительность – продолжительность сканирования одного листа бумаги.

· Динамический диапазон – отношение яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков.

Графические планшеты – предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов их действия, но в основе всех их лежит фиксация специального пера относительно планшета. Такие устройства могут использоваться художниками, т. к. позволяют им создавать экранные изображения привычными способами.

Цифровые фотокамеры – эти устройства воспринимают графические данные с помощью ПЗС, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром является разрешающая способность, которая связана с количеством ПЗС в матрице. Лучшие потребительские модели имеют до 1млн ячеек ПЗС и обеспечивают разрешение изображения до 800х1200 точек. У профессиональных моделей эти параметры еще выше.

11.2. Устройства вывода данных

Монитор – это устройство визуального представления данных. Это основное устройство вывода информации. Его основными потребительскими параметрами являются:

Максимальная частота регенерации изображения;

Размер монитора – измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения - дюймы. Стандартные размеры: 14”, 15”, 17”, 19”, 20”, 21”. В настоящее время самыми универсальными являются мониторы 15” и 17”, а для операций с графикой лучше использовать мониторы 19”- 21”.

Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным лучом электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки трех типов, светящиеся красным, синим и зеленым цветом. Чтобы на экране все три луча сходились в одну точку, перед экраном ставят маску – панель с отверстиями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость и насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиями маски, тем четче полученное изображение. Шаг маски измеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее распространены мониторы с шагом маски 0,25 –0, 27 мм.

Частота регенерации (обновления) изображения показывает сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. Этот параметр зависит не только от свойств монитора, но и от настроек видеоадаптера. Частоту регенерации измеряют в Гц. Чем она выше, тем устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз. Минимальным считается значение 75Гц, нормативным – 85 Гц, комфортным – 10Гц и более.

Видеокарта (видеоадаптер). Вместе с монитором видеокарта образует видеосистему ПК. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной платы, которая называется видеокартой. Видеопамять и графический процессор, который преобразует содержимое видеопамяти в изображение на экране, - это два основных компонента видеокарты

В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, которые обеспечивают воспроизведение до 16,7 миллиона цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений: 640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024 и т. д.

Разрешение экрана – это одна из важнейших характеристик видеосистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране.

Другой важной характеристикой является цветовое расширение, которое определяет количество оттенков, которые может принимать точка экрана. Максимально возможное цветовое расширение зависит от количества установленной видеопамяти и от установленного расширения. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения отводится меньше места, т. е. информация о цветах ограничивается. Необходимый объем видеопамяти можно определить по формуле:

P –необходимый объем видеопамяти,

m – горизонтальное расширение экрана (точек),

n - вертикальное расширение экрана (точек),

b – разрядность кодирования цвета (бит).

Минимальное требование на сегодня по глубине цвета 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color).

Еще одно из свойств видеоадаптера – это видеоускорение, которое заключается в том, что часть операций по построению изображения может происходить без математических вычислений в основном процессоре ПК, а чисто аппаратным путем - преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускоритель может входить в состав видеоадаптера, а могут подключаться к нему в виде отдельной платы.

Различают 2 типа видеоускорителей ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Первые наиболее эффективны для работы с прикладными программами, а вторые ориентированы на работу мультимедийных, в основном, игровых приложений, а также профессиональных программ обработки трехмерной графики. Существуют ускорители, которые обладают функциями и двухмерного и трехмерного ускорения.

Первые видеоускорители» обеспечивали быстрое построение двумерных рисунков, лежащих в плоскости экрана. При этом снижалась нагрузка на основной процессор и ускорялись такие операции, как открытие, закрытие, перемещение и масштабирование окон, изображение простых геометрических фигур, отрисовка растровых изображений (в том числе прозрачных и полупрозрачных), рисование символов (текста). Все современные видеокарты способны бездефектно формировать двумерные картинки при любых разрешениях и частотах кадров. Формирование изображения трехмерной сцены - гораздо более сложная задача, чем воспроизведение плоского изображения. Идея ускорителя трехмерной графики состоит в том, чтобы снять с центрального процессора часть нагрузки, связанной с расчетом трехмерных картин. В результате удается значительно увеличить частоту кадров в трехмерной сцене и улучшить качество изображения.

Первый трехмерный ускоритель представлял собой самостоятельную карту расширения, работающую совместно с основным видеоадаптером. Наличие 3D-ускорителя для компьютерных игр очень быстро превратилось в необходимость, и вскоре после этого произошла интеграция ускорителей трехмерной графики и видеоадаптеров.

В состав системы Windows включен стандартный графическом интерфейс DirectX, который обеспечивает активацию функций графического ускорителя из программы.

Первый этап развития ускорителей трехмерной графики для персональных компьютеров прошел под знаком конкуренции компаний 3dfx и п Vidia. Фирма п Vidia вышла в лидеры рынка с появлением графического процессора GeForce2 GTS. после GeForce2 появились и GeForce3 и GeForce4.

На сегодняшний день главным конкурентом компании nVidia в области наиболее производительных адаптеров с ускорителем трехмерной графики является фирма ATI. Компания ATI пользовалась заслуженным уважением во времена двумерных видеоускорителей, а на рынок трехмерных ускорителей вступила с запозданием. Последняя серия графических процессоров Radeon конкурентоспособна с современными ей продуктами nVidia.

Принтеры – печатающие устройства, с помощью которых получают копии документов на бумаге. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные, струйные принтеры.

Матричные принтеры – это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе специальных «иголок» через красящую ленту. Качество печати зависит от количества иголок в печатающей головке принтера. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричные принтеры. Производительность принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду. Для матричных принтеров существуют следующие режимы работы: draft –режим черновой печати, normal – обычная печать и NLQ (Near Letter Quality) – обеспечивает качество печати близкое к качеству пишущей машинки.

Лазерные принтеры - обеспечивают высокое качество печати, не уступающее полиграфическому. Они также отличаются высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту. Как и матричных принтерах итоговое изображение формируется из точек.

Принцип действия следующий. В соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана. В результате этого участки барабана, на которые попал световой импульс приобретают светочувствительный заряд. Затем барабан проходит через контейнер с красящим порошком (тонером) и порошок закрепляется на участках, имеющих статический заряд. При дальнейшем вращении барабан соприкасается с бумажным листом и порошок переносится на бумагу, нагревательный элемент нагревает порошок, в результате чего частицы порошка спекаются и закрепляются на бумаге.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

1. разрешающая способность (измеряется в количестве точек на дюйм) – модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600dpi, профессиональные модели до 1200dpi;

2. производительность (количество страниц в минуту):

3. формат используемой бумаги;

4. объем собственной ОП;

5. стоимость оттиска, т.е. стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа формата А4 (от 2 до 6 центов).

Струйные принтеры – изображение формируется микрокаплями специальных чернил. Качество печати зависит от формы капли и ее размера, а также от свойств красителя и бумаги. К положительным свойствам струйных принтеров следует отнести простоту и надежность механических частей принтера и его относительно низкую стоимость. Но притом, что цена струйных принтеров гораздо ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в несколько раз выше. Качество цветных изображений очень высокое, но возможность применения в черно-белой полутоновой печати ограничена из-за нестабильного разрешения.

Звуковая система

Звуковая карта. Подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой речи, музыки, звука. Звук воспроизводится с помощью звуковых колонок, которые подключаются к выходу звуковой карты. Основным параметром звуковой карты является разрядность - количество битов, используемое при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем выше качество звучания. Минимальное требование – 16 разрядов (лучше 32 или 64).

11.3. Устройства обмена данными

Задачи надежного обмена двоичными сигналами, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, в вычислительных сетях решает определенный класс оборудования. В локальных сетях это сетевые адаптеры, а в глобальных сетях - аппаратура передачи данных, к которой относятся, например, устройства, выполняющие модуляцию и демодуляцию дискретных сигналов, - модемы. Это оборудование кодирует и декодирует каждый информационный бит, синхронизирует передачу электромагнитных сигналов по линиям связи, проверяет правильность передачи по контрольной сумме и может выполнять некоторые другие операции. Сетевые адаптеры рассчитаны, как правило, на работу с определенной передающей средой - коаксиальным кабелем, витой парой, оптоволокном и т. п. Каждый тип передающей среды обладает определенными электрическими характеристиками, влияющими на способ использования данной среды, и определяет скорость передачи сигналов, способ их кодирования и некоторые другие параметры.

Модем – устройство предназначенной для обмена информацией между удаленными компьютерами (МОдулятор+ДЕМодулятор). Каналы связи – это физические линии связи (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые или выделенные) и способ передачи (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи модемы подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широко распространены модемы, подключаемые к телефонным каналам связи. Модем может быть внешним

Цифровые данные поступают в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции в соответствии с избранным протоколом (стандартом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Главная характеристика модема – скорость передачи данных. Она зависит от качества телефонной связи и от стандартов передачи данных, поддерживаемых модемами. Все модемы подключаются к последовательным портам. Модемы могут быть как внешними, т.е. подключаться через разъем в корпусе, так и внутренними, т. е. устанавливаться в виде платы в компьютер.

Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им, компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.

По назначению периферийные устройства можно подразделить на:

Устройства ввода данных;

Устройства вывода данных;

Устройства хранения данных;

Устройства обмена данными.

Устройства ввода знаковых данных

Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.

Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позвоночника.

Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой, и существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.

По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.

Устройства командного управления. Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.

Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.

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

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джой-пады, геймпады и штурвалъно-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

Устройства ввода графических данных. Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).

Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС).

Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

Разрешающая способность;

Производительность;

Динамический диапазон;

Максимальный размер сканируемого материала.

Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)

Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных.

От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице.

Устройства вывода данных. В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры ), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричные принтеры.

Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт -page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек

Принцип действия лазерных принтеров следующий:

В соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;

Горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала;

Участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;

Барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;

При дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;

Лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

Разрешающая способность, dpi (dots per inch - точек на дюйм);

производительность (страниц в минуту);

Формат используемой бумаги;

Объем собственной оперативной памяти.

При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа стандартного формата А4. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в виду центы США). В настоящее время теоретический предел по этому показателю составляет порядка 1,0-1,5. На практике лазерные принтеры массового применения обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.

Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dpi, а профессиональные модели - до 1200 dpi.

Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта - этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.

К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.

В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.

При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатающих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в несколько раз выше.

Устройства хранения данных. Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:

Когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;

Когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители.

Стримеры - это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана, прежде всего, с тем, что магнитная лента - это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).

Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. ZIP-накопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае их подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором - к стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скорости обмена данными.

Накопители HiFD. Основным недостатком ZIP-накопителей является отсутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой совместимостью обладают устройства HiFD компании Sony. Они позволяют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устройств сдерживается повышенной ценой.

Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и ZIP-накопители, выпускается компанией Iomega. По своим характеристикам JAZ-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.

Устройства обмена данными. Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом, обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.

К основным потребительским параметрам модемов относятся:

Производительность (бит/с);

Поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок;

Шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или РСI).

От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных настройках). От шинного интерфейса в настоящее время пока зависит только простота установки и настройки модема (в дальнейшем при общем совершенствовании каналов связи шинный интерфейс начнет оказывать влияние и на производительность).