Перефирийные устройства персональных компьютеров. устройства ввода знаковых данных. устройства командного управления.

В состав современных ЭВМ и систем входят многочисленные и разнообразные по выполняемым функциям, принципам действия и характеристикам периферийные устройства(ПУ), которые по их назначению можно разделить на две группы:

1) внешние запоминающие устройства,предназначенные для хранения больших объемов информации,

2) устройства ввода-вывода, обеспечивающие связь машины с внешней средой, в первую очередь с пользователями, путем ввода в ЭВМ и вывода из машины информации, ее регистрации и отображения.

Устройства вводапозволяют вводить в машину данные и программы, а также вносить исправления в программы и данные, хранящиеся в памяти ЭВМ. Устройства выводаслужат для вывода из ЭВМ результатов обработки данных, их регистрации и отображения.

Общей характеристикой для всех периферийных устройств является скорость, с которой устройство может принимать или выдавать данные. Большинство периферийных устройств имеют электромеханические узлы, скорость работы которых значительно ниже скорости работы электронных устройств ЭВМ (процессоров и др.). Скорости передачи данных, с которыми работают различные ПУ, отличаются весьма значительно: от нескольких байт до нескольких миллионов байт в секунду.

Периферийные устройства различают по реализуемому в них синхронному или асинхронному режиму передачи (приема) данных.

При синхронном режиме передача данных производится в определенном темпе, который задается рабочей скоростью движения носителя информации, например магнитной ленты. При асинхронном режимепередача данных может происходить в свободном темпе с остановом после передачи любого байта.

В устройствах ручного ввода(пульты управления ЭВМ, электрифицированные пишущие машинки, дисплеи и др.) ввод информации осуществляется с помощью клавиатур. Устройства ручного ввода позволяют вводить информацию со сравнительно низкой скоростью [не более 10 символов (знаков)/с].

В группу автоматических устройств вводавходят устройства для считывания информации с промежуточного носителя и устройства непосредственного ввода.

К устройствам ввода с промежуточного носителя информации относятся устройства считывания информации с перфокарт или перфолент, а также с магнитных лент. Информация наносится на перфокарты и перфоленты с помощью пробивок отверстий (перфораций). Устройства ввода с перфолент и перфокарт сравнительно просты и имеют относительно устройств ручного ввода высокие скорости ввода информации. Однако они требуют предварительной ручной подготовки данных — перфорирования перфокарт и перфолент.

Перфокарты и перфоленты как носители информации имеют свои преимущества и недостатки. Перфокарты более долговечны, позволяют легко сменить часть информации (путем простой замены некоторых карт), удобны для хранения, но они дороже перфолент. Перфокартное оборудование, используемое при подготовке перфокарт, вводе и выводе информации, более громоздко и более сложно в эксплуатации и имеет стоимость, большую стоимости оборудования для перфолент.

Для подготовки данных и ввода их в ЭВМ используются также устройства с магнитной лентой.

К автоматическим устройствам непосредственного ввода информации относятся устройства, считывающие информацию со специальных бланков и с графиков. Хотя подобные устройства достаточно сложны и дороги, их применение весьма целесообразно, так как позволяет исключить ручную подготовку данных (перфорация и т.п.), требующую больших затрат труда и нередко сопровождающуюся ошибками. В настоящее время ведутся интенсивные разработки устройств ввода с печатного текста, сделаны первые шаги по практическому использованию устройства ввода информации с голоса.

К автоматическим устройствам непосредственного ввода информации относятся также преобразователи аналоговых сигналов в цифровые, устройства приема информации с линией связи и др.

Клавиатура – один из важнейших элементов связи человека с компьютером. Клавиатура является основным устройством ввода информации в персональный компьютер. Данные, которые требуется обработать, и команды, подлежащие выполнению, сообщаются компьютеру посредством клавиатуры. Кроме того, через нее производится управление работой компьютера во время выполнения программы.

Клавиатура должна быть эргономичной, то есть удобной и не утомляющей во время работы. Для этого она может устанавливаться под небольшим наклоном (от 5 до 7°) относительно горизонтальной поверхности. К клавишам должен быть обеспечен свободный доступ, они должны срабатывать от легкого нажатия. Обозначения на ней должны быть ясными и не утомительными для зрения.

Расположение букв на наборном поле клавиатуры аналогично обычной пишущей машинке, что дает возможность использовать в работе с компьютером навыки, приобретенные при работе с пишущей машинкой, достигая высокой скорости ввода как текста, так и цифровых данных.

При работе с компьютером возникает необходимость ввода определенных команд или частого выполнения определенных функций. Занесение их всякий раз в печатном виде занимало бы много времени. Поэтому для ввода этих наиболее часто используемых команд и функций в клавиатурах компьютеров предусматриваются отдельные, так называемые функциональные клавиши. При нажатии каждой из них в компьютер вводится не отдельная буква или цифра, а целое предложение или команда. Так, например, при вводе текста в одной программе нажатие данной функциональной клавиши может означать "установить курсор в конце строки", а в другой программе ее нажатие означает "стереть текст до конца строки".

Клавиатура компьютеров имеет также клавиши, облегчающие управление ими, - так называемые управляющие клавиши. Так, например, существуют отдельные клавиши для перемещения светового курсора по экрану, для вставки символов, для удаления символов.

К управляющим относятся также клавиши, которыми задается работа со строчными или заглавными буквами, с русским или латинским алфавитом.

Для клавиатур компьютеров используются кнопки различных типов, из которых наиболее широкое распространение получили два: емкостные и контактные.

Емкостные кнопки имеют достаточно простое устройство. Они состоят из подвижной металлической пластинки, прикрепленной к кнопке, и двух металлических выступов на печатной плате, образующих практически неподвижные электроды одного конденсатора переменной емкости. При каждом нажатии на клавишу подвижная пластина приближается к выступам, что приводит к изменению емкости конденсатора. Это изменение является указанием на нажатие (или отпускание) клавиши. В электронной схеме такой клавиатуры имеются компоненты, различающие состояние кнопки в зависимости от ее емкости. Помимо простоты устройства емкостные кнопки имеют достаточно высокую надежность. Они выдерживают до 100 и более миллионов циклов нажатий и отпусканий.

Контактные кнопки могут изготавливаться в различных вариантах, но всегда в основе лежит принцип непосредственного механического контакта между двумя гибкими металлическими пластинками. В месте соприкосновения пластинки обычно имеют специальное покрытие, обеспечивающее малое сопротивление контакта. В клавиатуре компьютеров используются контактные кнопки, сконструированные так, что нажатии кнопки приводит к высвобождению одной из предварительно нагруженных пластинок, которая вследствие этого резко соприкасается с другой пластинкой, создавая контакт. В этом случае сила соприкосновения двух пластинок не зависит от силы нажатия клавиши, что в значительной степени уменьшает механические колебания, возникающие в момент осуществления контакта. Срок службы контактных кнопок характеризуется числом срабатываний, составляющим порядка нескольких десятков миллионов циклов. Они более помехоустойчивы, чем емкостные.

Основные характеристики клавиатур представлены в таблице 7.

Таблица 7- Характеристики клавиатур

Тип клавиатуры	Максимальное количество нажатий для каждой клавиши	Преимущества, применение
Мембранная	20 млн	Практически бесшумная, для обычного пользователя
Полумеханическая	50 млн	Интенсивный ввод текстовой информации
Механическая	100 млн	Ввод информации осуществляется длительное время

Мышь – это манипулятор для ввода информации в компьютер. Мышь представляет собой небольшую коробочку с двумя или тремя клавишами, легко уменьшающуюся в ладони. Вместе с проводом для подключения к компьютеру это устройство действительно напоминает мышь с хвостом.

Мышь позволяет передвигать курсор в нужное место экрана путем перемещения мыши по столу мыши по столу или ругой поверхности и фиксировать выбор нажатием одной из кнопок на своей поверхности. Как и в других случаях, программное обеспечение должно оказаться способным распознать наличие аппаратного средства, то есть мыши, и воспринять управляющие сигналы. К счастью, большинство программ, которые "понимают" управление курсором с клавиатуры, могут использовать мышь после подключения небольшой дополнительной программы, представляющей компьютеру информацию о перемещении мыши в виде эквивалентной последовательности кодов, генерируемых при нажатии клавиши управления курсором.

Существуют два основных варианта конструкции мыши: механический и оптический. Механическое устройство использует свободно вращающийся шарик, который располагается на "дне" мыши. Шарик в результате трения поворачивается, когда мышь двигают по плоской поверхности. Схемы мыши воспринимают это, подсчитывают число оборотов и передают информацию компьютеру. Оптическую мышь двигают по специальной отражающей панели. Луч света, испускаемой мышью, отражается от равномерно нанесенных на панель штрихов. При этом сенсор, расположенный внутри мыши определяет пройденное расстояние и направление перемещения и посылает эту информацию компьютеру.

На поверхности мыши может находится две или три кнопки. Как они используются – зависит от программного обеспечения.

Некоторые прикладные программы рассчитаны только на работу с мышью, но большинство программ использующих мышь, допускают замену мыши командами, вводимыми с клавиатуры. Однако часто при такой замене работа с программой весьма затруднительна.

Устройства командного управления – это 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-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

Устройства выводаинформации из ЭВМ можно разделить на следующие группы:

1 устройства вывода цифровой информации на промежу­точный носитель (перфокарты, перфоленты, магнитные ленты);

2 устройства, фиксирующие результаты обработки в виде текста, графиков и изображений,— различного рода печатаю­щие устройства, устройства вывода информации на разного рода экраны, графопостроители;

3 устройства вывода информации во внешнюю среду (цифро-аналоговые преобразователи и устройства выдачи данных на линии связи);

4 устройства речевого вывода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Применение ЭВМ стало обыденным делом, хотя еще совсем недавно рабочее место, оборудованное компьютером, было большой редкостью. Информационные технологии открыли новые возможности для работы и отдыха, позволили во многом облегчить труд человека.

С развитием информационных технологий растет прозрачность мира, скорость и объемы передачи информации между элементами мировой системы. Усиливается реакция элементов на сигналы с положительной обратной связью.

Информационные технологии вобрали в себя лавинообразные достижения электроники, а также математики, философии, психологии и экономики. Образовавшийся в результате жизнеспособный гибрид ознаменовал революционный скачек в истории развития компьютерных технологий, насчитывающий сотни тысяч лет.

Современное общество вряд ли возможно представить без компьютерных технологий. Оно наполнено и пронизано потоками информации, которые нуждаются в обработке. Поэтому без современных технологий, равно как без энергетических, транспортных и химических технологий, общество нормально функционировать не может.

Не следует надеяться, что развитие компьютерной техники как – то кардинально изменить наше существование. Компьютер не более ( но и не менее) чем один из мощных двигателей прогресса ( как энергетика, металлургия, химия, машиностроение), который берет на себя такую важную функцию, как рутину обработки информации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.С. Грошев Информатика. Учебник для вузов — Архангельск: «Арханг. гос. техн. ун-т», 2010. — С. 470. — ISBN 978-5-261-00480-6.

2. А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. Информатика. М., 2000.

3. А.Я. Савельев. Основы информатики. М., 2001.

4. Б.В. Соболь Информатика. Учебник - 2007, 3-е изд

5. Б.М. Каган Электронные вычислительные машины и системы. Москва «энергоатомиздат» 1991.

6. В. А. Острейковский Информатика. Издательство: Высшая школа. 2009г.

7. Г.Н. Хубаева Информатика. Учебное пособие. 2010г

8. И. С. Давыдов Информатика. Издательство: Проспект Науки 2009 г

9. М.В. Гаврилов Информатика и информационные технологии. Москва. 2006г.