Слайд 1Периферийные устройства ПЭВМ
Слайд 2Периферийные 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.
Слайд 3Устройства ввода знаковых данных
Слайд 5Клавиатура 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 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.
Слайд 6Раскладка 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. 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.
Слайд 7Устройства командного управления
Слайд 9Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов: 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.
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 применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады и штурвально-педальные устройства.
Слайд 10Устройства ввода графических данных
Слайд 11Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и
цифровые фотокамеры.
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).
Слайд 13Планшетные 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.
Слайд 14Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:
разрешающая способность;
производительность;
динамический диапазон;
максимальный размер сканируемого материала.
Разрешающая способность
планшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании.
Типичный показатель для офисного применения: 600-1200 dpi (dpi — dots per inch — количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели 1200-5000 dpi.
Слайд 15Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и
зависит как от совершенства механической части устройства, так и от
типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.
Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков.
Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения — от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).
Слайд 17Принцип 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.
Слайд 19В 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.).
Слайд 21Предназначены 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.
Слайд 22Штрих-сканеры
Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в
виде штрих-кода.
Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.
Слайд 23Графические планшеты (дигитайзеры)
Слайд 24Эти 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).
Слайд 26Как 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 10 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения до 2048х1536 точек.
У профессиональных моделей эти параметры выше.
Слайд 27Устройства 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.
Слайд 29Это 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 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.
Слайд 31Лазерные 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 (ррm —page per minute).
Принцип действия лазерных принтеров следующий:
1. В соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана.
2. Горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала.
Слайд 323. Участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический
заряд.
4. Барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим
составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд.
5. При дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу.
6. Лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.
Слайд 33К 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.
Слайд 34К 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.
Слайд 36Принцип 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.
Слайд 38В 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.
Слайд 39К 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 чернобелой полутоновой печати.
Слайд 40В 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.
Слайд 42Необходимость 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.
Слайд 44Стримеры — 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.
Слайд 45ZIP-накопители
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.
Слайд 46Накопители 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.
Слайд 47Накопители 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.
Слайд 49Эти 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.
Слайд 50В 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 Field Recording), которая обеспечит емкость дисков до 20 Гбайт, а позднее и до 40 Гбайт.
Слайд 53Устройство, 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.
Слайд 54Цифровые 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 PCI).
Слайд 55От 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).
