Устройства ввода информации в персональный компьютер. Разновидности устройств ввода

Тема: "Устройства ввода информации в персональный компьютер. Разновидности устройств ввода"

   Введение…………………………………………………………………………..3

1. Принципы ввода информации с бумажных носителей……………….….....4
2. Дигитайзер……………………………………………………….……….……4
3. Саундбластер и видеобластер……………………………………….….…….6
4. Мышка и другие манипуляторы…………………………………….…..……7
5. Цифровые фотоаппараты…………………………………….………….…….8

    5.1 Разрешающая  способность матрицы……………………………….……..9

        5.2 Вид и емкость носителя………………………………………………..…10

        5.3 Число кадров, помещающихся в фотоаппарате…………………………11

        5.4 Метод передачи данных на  компьютер………………………………….11

    6. MIDI-клавиатуры…….………………………………………………....….….13

1. Средства управления…….………………………………………………...13

7. Клавиатура………………………….……………………………….…...……14

1. Специальные клавиши клавиатуры…………….………………………..16

8. Сканеры…………………………………………………………….….…...….17

8.1 Оригиналы изображений…………………………………………...……17

8.2 Механизм  движения……………………………………………………...18

8.3 Виды……………………………………………………………...……….18

8.4 Считывание изображения………………………………………………..20

8.5 Аппаратные интерфейсы сканеров…………………...…………………23

8.6 Программные интерфейсы и TWAIN…………………..……………….24

8.7 Качество изображения………………………………………………...…24

8.8 Интеллектуальность сканера……………………………………….……25

8.9 Цветовые искажения сканеров…………………………………………..25

   Заключение……………………………………………………………………...26

   Список  литературы……………………………………………………………..27

   Приложения……………………………………………………………………28 
ВВЕДЕНИЕ

     Выпуск компьютеров IBM PC был начат  в 1981 году, и они быстро завоевали  огромную популярность у пользователей. IBM PC и совместимые с ними компьютеры составляют теперь большую часть парка профессиональных ПЭВМ в мире.  В настоящее время программное обеспечение, разработанное для IBM PC,  охватывает практически все сферы человеческой деятельности.

    Персональный компьютер включает  в себя следующие устройства:  процессор, выполняющий управление компьютером, вычисления и т.д.; клавиатуру, позволяющую  вводить символьную информацию в компьютер;  монитор (или дисплей) для изображения текстовой  и  графической  информации; накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи информации на гибкие магнитные диски (дискеты); накопитель на  жестком магнитном диске,  предназначенном для чтения и записи информации на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).

Кроме  того к компьютеру могут подключаться принтер - для вывод на печать текстовой и графической информации;  мышь - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер, и другие манипулирующие устройства.

    Процессор персонального компьютера  содержит  порты ввода-вывода, через  которые  процессор обменивается данными с внешними устройствами ввода-вывода. Имеются специальные порты,  через которые происходит обмен данными с внутренними устройствами компьютера, и порты общего назначения, к которым могут присоединяться различные дополнительные  устройства (принтер,  мышь,  сканер и другие).  Порты общего назначения бывают двух видов: параллельные (обозначаемые LPT1-LPT4) асинхронные последовательные (обозначаемые COM1-COM3). Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большей скоростью,  чем асинхронные последовательные, но требуют большего числа проводов для обмена данными. К устройствам ввода информации относятся следующие устройства: клавиатура, сканер (skanner),  графический планшет (digitizer), средство речевого ввода, мышь,  шар, джойстик (joystic), световое перо (light pen) и т.д. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.Принципы  ввода информации  с бумажных носителей.

      Ввод графической информации в ЭВМ для АСУ производится в три этапа. На первом этапе определяются координаты графических элементов,  на втором - координаты преобразуются в цифровой код, на третьем - они записываются в  память  ЭВМ  и передаются для обработки в арифметическое устройство ( АУ ).

     Определение координат графических элементов можно производить автоматическим и полуавтоматическим способами.  Преобразование координат графических элементов  в цифровой код осуществляется несколькими методами:

     - в  память ЭВМ записываются  значения текущих координат всех элементов;

     - графическая информация представляется  в аналитическом виде;

     - исходные данные описываются  на специальном графическом языке.

     Все перечисленные методы и  способы преобразования и представления  в ЭВМ графической информации  определяют  требования,  предъявляемые  к техническим средствам преобразования информации для ЭВМ в АСУ.

      Устройство ввода графической информации ( УВГИ ) -  это устройство, преобразующее графические данные в машинные коды.

     Любую графическую информацию можно рассматривать как набор  оптических неоднородностей,  отличающихся по яркости и цвету.  Таким образом, любое УВГИ решает следующие задачи:

     1. дискретизация изображения на  элементы;

     2. преобразование оптической информации  в электрический  аналоговый сигнал;

     3. преобразование аналогового сигнала  в цифровой код.

     Количество дискретных  элементов   определяется заданной точностью  представления графической информации. Объемом информации о графическом  изображении определяется быстродействие УВГИ.

     По методам дискретизации различают  УВГИ автоматического и полуавтоматического  типов. К автоматическим УВГИ  относятся матричные, сканирующие  и следящие устройства;  к полуавтоматическим  -  телевизионные, акустические, оптические, электрические и электромеханические устройства. 

     2. Дигитайзер.

      Дигитайзер -  это еще одно устройство ввода графической информации, имеющее пока сравнительно узкое применение для некоторых специальных целей.  Свое название дигитайзеры получили от английского digit - цифра.  То есть по-русски их можно назвать просто "оцифровыватели".

Впрочем, есть  и более благозвучное название - англо-цифровые преобразователи.

     Обычно дигитайзеры  выполняются   в  виде планшета.  Поэтому  такие устройства часто называют  графическими планшетами.  Применяется  такой дигитайзер для поточечного координатного ввода графических изображений в системах автоматического проектирования,  в компьютерной  графике  и анимации. Надо  отметить,  что  это  далеко не самый быстрый и удобный способ построения рисунков и чертежей,  особенно в случае сложной геометрии. Но  зато графический планшет обеспечивает наиболее точный ввод графической информации в компьютер.

     Графический планшет обыкновенно  содержит рабочую плоскость, рядом  с которой находятся кнопки управления. На рабочую плоскость может быть нанесена вспомогательная координатная сетка,  облегчающая ввод сложных изображений в компьютер.  для ввода информации служит специальное перо или координатное  устройство  с  " прицелом ",  подключенное кабелем к планшету. Сам дигитайзер также подключается к компьютеру кабелем через порт связи. Разрешающая способность таких графических планшетов не менее 100 dpi (точек на дюйм ).

     В самых совершенных и дорогих  дигитайзерах ввод информации  происходит без специальных перьев или прицелов, так как рабочая поверхность планшета обладает " тактильной чувствительностью ",  основанной на использовании пьезоэлектрического эффекта.  При нажатии на точку, расположенную в приделах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов. Координаты этой точки обнаруживаются программой-драйвером, сканирующей сетку проводников.  Эта программа  выполнит отображение точки  на  экран монитора.  Пьезоэлектрические дигитайзеры позволяют чертить на рабочей поверхности планшета,  словно на  обычной чертежной доске, и таким образом вводить даже несуществующие изображения. При этом графическая информация вводится с разрешением 400 dpi.

     Кстати говоря,  на этом же  принципе основаны  новые  координатные  устройства для работы в графическом  интерфейсе пользователя (в операционной среде Windows или OS/2),  предназначенные для замены традиционных мышек и трэкболов.  Всякий,  кто пробовал воспользоваться такими тактильными устройствами,  изготовленными,  например,  японской фирмой Toshiba, мог убедиться,  что гораздо удобнее и легче водить пальцем по окошку дигитайзера размером менее спичечной коробки,  чем пользоваться обычной мышкой:  курсор  на  экране  весьма послушно и чутко повторяет движения пальца на планшете.  Ни каких дополнительных кнопок  в  таком дигитайзере нет.  Указав  на  экране дисплея нужный выбор,  достаточно дважды стукнуть пальцем по окошку и компьютер поймет сообщение.

     Для ввода  графической информации  могут так же использоваться  некоторые виды планшетных графопостроителей.  Однако многие готовые изображения (фотографии,  чертежи, рисунки, карты, графики, слайды, кинофильмы) гораздо удобнее вводить с помощью специального  видеодигитайзера. В  простейшем случае видеодигитайзером может даже служить видеокамера. В настоящее время выпускается множество специальных  графических систем с различными типами видеодигитайзеров,  позволяющих вводить в компьютер цветные изображения с бумаги или со слайдов. К числу видеодигитайзеров относится и цифровая фотокамера.

     В современных киностудиях применяются  специальные дигитайзеры для  переноса изображения с кинопленки  в компьютер. После цифровой  обработки изображение снова  помещается на пленку.  В связи с этим поговаривают, что скоро компьютеры смогут вообще вытеснить из кино живых актеров.

     Такое предположение вполне реально.  Например,  в компьютер введут фотографии кинозвезд, компьютер синтезирует из этих снимков  некий произвольный персонаж,  который своим обликом будет  точно  соответствовать вкусам зрителей.  Затем этот синтетический герой может очень правдоподобно " ожить " на экране,  и при этом  совершать  невероятные  трюки, словно персонаж мультипликации.

     Дигитайзером в компьютерах киностудий уже сегодня вводят фотографии пейзажей и нарисованные декорации, интерьеры и костюмы. Надвигается эпоха виртуальной реальности, созданной в памяти компьютера. 

     3. Саундбластер и  видеобластер.

     Для превращения  персонального  компьютера  в  простейшую систему мультимедиа МРС достаточно установить в компьютер  проигрыватель  компакт-дисков CD-ROM и звуковую плату.

     Звуковая плата вставляется в  свободный слот расширения  на  материнской плате.  Обычно  звуковая  плата  позволяет осуществлять запись звукового сигнала в файл,  воспроизведение и синтез звука.  К звуковой плате подключается микрофон,  две акустические колонки или стереонаушники, джойстик и проигрыватель компакт-дисков.  Синтезатор, встроенный в звуковую плату, помогает воспроизводить сложные звуковые эффекты, не загружая при этом центральный процессор компьютера.  Для синтеза высококачественного звука  желателен  "  волновой " wave-синтезатор,  но в большинстве звуковых плат применяется FM-синтезатор с частотной  модуляцией.