Устройство ПК

Периферийные  устройства персонального компьютера

       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; в 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. 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 джойпады, геймпады и штурвально-педалъные 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 отметать, что с помощью сканера можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами. 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). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки. 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. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. 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. 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. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют до 1 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения до 800х 1200 точек. У профессиональных моделей эти параметры выше.

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. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным  на пишущей машинке. Производительность работы матричных принтеров оценивают  по количеству печатаемых знаков в  секунду (cps-characters per second). Обычными режимами работы у матричных принтеров  являются: draft — режим черновой печати, normal — режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки. 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 (ppm — page per minute), Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

         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 dрi, а профессиональные модели — до 1200 dрi. 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 вcя конструкция получается проще. надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати , для светодиодных принтеров составляет порядка 600dpi. 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.

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. 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).

        ZIР-накопители. ZIР -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 100/250/750 Мбайт.

        ZIР -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  ZIР -накопителей является отсутствие  их совместимости со стандартными  гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой  совместимостью обладают устройства  НiFD 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 ZIР -накопители, выпускается  компанией Iomega По своим характеристикам  JAZ 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.

         В этом секторе параллельно  развиваются 5,25- и 3,5-дюймовые  накопители, носители для которых  отличаются в основном форм-фактором  и емкостью.

         Последнее поколение носителей  формата 5,25 достигает емкости  5,2 Гбайт.

         Стандартная емкость для носителей  3,5” 640 Мбайт.

         В формате 3,5” недавно была  разработана новая технология GIGAMO, обеспечивающая емкость носителей  в 1,3 Гбайт, полностью совместимая  сверху вниз с предыдущими  стандартами. В перспективе ожидается  появление накопителей и дисков  форм-фактора 5,25. поддерживающих  технологию NFR (Near Held Recording) которая обеспечит  емкость дисков до 20 Гбайт, а  Позднее и до 40 Гбайт.