Игровые манипуляторы (джойстики)
На тему: «Периферийные устройства»
Студент группы И-3.1
Мишин Михаил
Преподаватель
Куропацкий Сергей Михайлович
г. Одинцово, 2015
1. Периферийные устройства персонального компьютера
При всём многообразии модификаций и вариантов персональных компьютеров в любой комплект неизменно входят одни и те же виды устройств. Делятся эти устройства на внутренние, комплектующие и внешние, периферийные [2; с.18].
Те устройства, которые располагаются вне системного блока компьютера и подсоединяются к нему через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока называются внешними или периферийными. Такими устройствами являются:
- монитор - предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации;
- клавиатура – предназначена для ввода в компьютер информации от пользователя;
- мышь — устройство, облегчающее ввод информации в компьютер;
- принтер — для вывода на печать текстовой и графической информации;
- сканер – устройство, предназначенное для перевода изображений в цифровой вид;
- джойстик — манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, употребляется в основном для компьютерных игр;
- а также ряд других устройств [4; с.32, 44, 49].
УСТРОЙСТВА ВЫВОДА И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Монитор
Назначение. Монитор (дисплей) персонального компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Монитор похож на телевизор, поскольку оба они формируют изображение с помощью кинескопа, но внутренне они сильно отличаются. Мониторы могут показывать более четкое и детальное изображение, чем любые телевизоры, зато телевизоры значительно интеллектуальнее — они должны расшифровывать полученный от антенны сигнал, отфильтровывать помехи и т. д., а монитор получает видеосигнал в готовом виде по кабелю от видеоконтроллера [4; с.44].
Виды мониторов. Самый распространенный тип — стандартные мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Такой монитор по принципу работы ничем не отличается от обычного телевизора: пучок лучей, выбрасываемый электронной пушкой, падает на поверхность кинескопа, покрытую особым веществом — люминофором. Под действием этих лучей каждая точка экрана светится одним из трех цветов — красным, зеленым и синим.
Альтернативой ЭЛТ-мониторам, как полагают аналитики, вскоре станут жидкокристаллические мониторы, применяющиеся сегодня преимущественно в портативных компьютерах (ноутбуках). В жидкокристаллическом мониторе светится не люминофор, а миниатюрный жидкокристаллический элемент, меняющий свои цветовые характеристики под действием подаваемого на него тока. Слой этих кристаллов, обладающих свойствами и твердых тел, и жидкости одновременно, может быть совсем тонким — значит, и толщина монитора уменьшается всего до пары сантиметров!
В зависимости от способа управления минимальными элементами экранного изображения матрицы ЖК-мониторы подразделяют на активную и пассивную. Мониторы с активной матрицей (TFT) — самые качественные и, разумеется, самые дорогие. В TFT-мониторах применена специальная система контроля цветов, при которой каждый мельчайший ЖК-элемент экрана (пиксель) имеет при себе «контролера» — специальный транзистор, отдающий команды только ему. Вследствие этого «картинка» на TFT-мониторах способна меняться практически мгновенно, не оставляя на экране столь типичных для жидких кристаллов «следов». Пассивная матрица (DSTN) лишена этой особенности. Вследствие этого изображение на ней несколько более бледное, чем на TFT, да и меняется оно с явным опозданием. Однако DTSN-мониторы дешевле примерно на 30 %, что автоматически делает их более привлекательными для массового рынка.
Впрочем, независимо от типа ЖК-дисплея, у любого из них есть масса преимуществ перед традиционной ЭЛТ. Они компактны и легки, их толщина составляет всего несколько сантиметров, безопасны в медицинском и экологическом отношении, потребляют в несколько раз меньше энергии. А главное — обладают плоским экраном, более качественным по сравнению с традиционным выпуклым. Наконец, еще одно преимущество ЖК-мониторов — цифровой метод передачи информации. Ведь в традиционных мониторах на основе ЭЛТ для передачи информации с компьютера используется аналоговый канал, что неизбежно приводит к помехам и искажениям [2; с.82-85].
Размер диагонали экрана в дюймах и разрешающая способность. Мониторы отличаются друг от друга по размеру (обычно диагональ кинескопа — от 14 до 21 дюйма) и разрешающей способностью [4; с.44].
Последняя величина показывает, сколько минимальных элементов изображения — «точек» — может уместиться на экране вашего монитора. Понятно, что чем больше этих точек, тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка. Разрешающую способность описывают две величины — количество точек по вертикали и по горизонтали:
640х480 (стандартный режим для 14-дюймовых мониторов);
800х600 (стандартный режим для 15-дюймовых мониторов);
1024х768 (стандартный режим для 17-дюймовых мониторов);
1152х864 (стандартный режим для 19-дюймовых мониторов);
1280х1024 (стандартный режим для 20-дюймовых мониторов);
1600х1200 (стандартный режим для 21 -дюймовых мониторов).
Максимальная частота развертки (Refresh Rate) — эту величину можно грубо определить как аналог «частоты обновления кадров» в кино. Чем выше частота развертки — тем меньше будет «рябить» экран вашего монитора. Как правило, для комфортной работы необходимо, чтобы частота вертикальной развертки составляла не менее 85 Гц, т. е., чтобы изображение на экране обновлялось с частотой не менее 85 раз в секунду. Более низкая частота опасна для ваших глаз — мерцание быстро утомляет их и может привести к преждевременной потере зрения.
Изменение одного из параметров чаще всего влечет за собой изменение работы другого — уменьшишь разрешение, и количество поддерживаемых цветов возрастет (как, впрочем, и максимальная частота развертки).
Возможности настройки и коррекция изображения. Все современные устройства снабжены специальным цифровым управлением, позволяющим вручную отрегулировать множество параметров:
· Пропорциональное сжатие/растяжку изображения по горизонтали и вертикали.
· Сдвиг изображения по горизонтали или вертикали.
· Коррекция «бочкообразных искажений» (т. е. таких, когда края изображения на экране слишком выпуклы или, наоборот, вогнуты).
· Трапециевидные и параллелограммные искажения, также связанные с «геометрией» изображения.
· Цветовую «температуру», соотношение основных экранных цветов — красного, зеленого и синего.
В профессиональных мониторах высокого класса существует ещё несколько десятков всевозможных настроек и регулировок, многие из которых осуществляются непосредственно из компьютера [2; с.85-86].
Принтеры
Назначение. Принтер (печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Обычно принтеры могут выводить не только текстовую информацию, но также рисунки и графики. Одни принтеры позволяют печатать только в одном цвете (черном), другие могут выводить также и цветные изображения.
Матричные принтеры. Матричные (или точечно-матричные) принтеры ранее были наиболее распространенными принтерами для IBM PC. Сейчас эти принтеры сильно потеснены струйными и лазерными, так как обеспечивают значительно худшее качество печати, сильно шумят при работе и малопригодны для цветной печати. Однако матричные принтеры применяются до сих пор, так как они недороги, а стоимость отпечатанной страницы у них самая низкая.
Принцип печати матричных принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений.
Струйные принтеры. Струйные принтеры сейчас являются одним из наиболее распространенных типов принтеров для персонального компьютера. В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла в печатающей головке. Как и в матричных принтерах, печатающая головка струйного принтера движется по горизонтали, а по окончании печати каждой горизонтальной полосы изображения бумага продвигается по вертикали. В отличие от матричных принтеров, струйные принтеры работают с гораздо меньшим шумом, обеспечивают лучшее качество печати и самую дешевую цветную печать приемлемого качества. Однако стоимость отпечатанной страницы на них — выше, чем на матричных принтерах.
Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее (близкое к типографскому) качество черно-белой печати, а цветные лазерные принтеры — также и очень высокое качество цветной печати. В лазерных принтерах используется принцип ксерографии изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски (тонера) Отличие от обычного копировального аппарата состоит в том, что печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам из компьютера Лазерные принтеры обеспечивают самую высокую среди всех принтеров скорость печати и не требуют специальной бумаги [4; с.50-51].
Характеристики принтеров. Разрешающая способность принтера исчисляется в точках на дюйм, сокращенно dpi. Средний показатель струйного принтера — 600 dpi, что же касается лазерного, то здесь может доходить и до 1200 — в зависимости от модели.
Большинство современных принтеров предусмотрительно оборудовано автоподатчиком бумаги. В одних принтерах бумага загружается сверху (вертикальная подача), в других — кладется на специальный лоток внизу (горизонтальная подача).
Крупнейшие фирмы-производители принтеров. Наибольшей известностью пользуется — компания Hewlett-Packard, поставляющая на рынок лучшие (и самые дорогие) струйные и лазерные принтеры. Не менее популярна другая фирма-производитель — Lexmark. В дополнение к этим двум гигантам активно работают корпорации Epson, Samsung, Canon и OKI.
Клавиатуры
Клавиатура — внешнее устройство предназначенное для ввода в компьютер информации от пользователя.
Со времен появления персонального компьютера вплоть до самого последнего времени внешний вид и структура клавиатуры оставались практически неизменными неизменными.
Но кое-какие изменения все-таки были.
В 1995 году, после выхода операционной системы Windows 95, привычные, 101-клавишные устройства были заменены клавиатурами со 104/105 клавишами. Три новые клавиши были добавлены специально, чтобы реализовать некоторые возможности новой операционной системы.
Еще ряд изменений был связан с эргономическими показателями, т. е. с необходимостью соответствия новых клавиатур современным требованиям медицины. Было замечено, что при каждодневной интенсивной работе со старыми плоскими клавиатурами у «операторов ЭВМ» начинало развиваться профессиональное заболевание кистей рук. Поэтому сейчас на рынке появилось множество новых, «эргономичных» клавиатур самых причудливых форм: как бы «разломанных» надвое, изогнутых, снабженных подставками для кистей и т. д.
Все более популярными становятся клавиатуры на ИК-лучах, не требующие шнура для подключения к системному блоку. Передача сигналов с такой клавиатуры осуществляется по принципу аналогичному «дистанционному управлению».
Самое главное изменение, однако, не коснулось ни устройства, ни формы клавиатуры — изменилась ее роль в персональном компьютере. Сегодня круг обязанностей клавиатуры едва ли не целиком и полностью ограничивается вводом текста и цифр. А все функции по управлению, отданию команд с приходом «графического интерфейса» выполняет мышь.
Традиционно все имеющиеся на компьютере клавиши делят на две группы:
Буквенно-цифровые, предназначенные для ввода информации. Нажатие каждой из этих клавиш «посылает» в компьютер команду вывести на экран букву или цифру. «Значение» этих клавиш является постоянным и не меняется — вне зависимости от «запускаемых» на вашем компьютере программ. Буквенные клавиши могут работать как в режиме латинских, так и русских букв. Схема их расположения — «раскладка» — соответствует той, которая используется в традиционных пишущих машинках [2; с.94, 100-101].
Функциональные клавиши предназначены для отдания компьютеру команды выполнить какую-либо операцию. В разных программах могут соответствовать совершенно различным операциям. Впрочем, среди функциональных клавиш есть такие, которые выполняют одинаковые функции в любой программе. Для вашего удобства мы приводим что-то вроде краткого справочника таких клавиш для режима текстового редактора (в зависимости от используемой программы значения клавиш могут меняться) [1; с.21].
Fl — традиционная клавиша «Помощь». При ее нажатии на экран во время работы практически любой программы будет выведен краткий справочник по ее основным функциям;
Enter — ввод — нажатие этой клавиши дает указание «Выполнить» какую-либо из выбранных вами команд. В режиме набора текста — переход на следующий абзац, аналогичный «переводу каретки» на пишущей машинке;
Esc — (от Escape — отменить) — прекратить выполнение операции;
Caps Lock — включить режим большой буквы. При нажатой клавише весь печатаемый вами тест будет набираться ПРОПИСНЫМИ БУКВАМИ;
Shift — при работе в текстовом режиме нажатие этой клавиши одновременно с буквенной выдаст вам большую, прописную букву;
Page Up — «пролистывание» изображения вверх;
Page Down — «пролистывание» изображения вниз;
Del — клавиша удаления выделенного текста, файла и т. д.;
Ins — команда, противоположная Delete. Клавиша вставки и создания;
Home — переход в начало/левый край строки/экрана;
End — переход в конец/левый край строки/экрана. Большинство современных клавиатур снабжены тремя специальными кнопками, предназначенными для работы в операционной системе Windows 95/98/ME, расположенными в нижней части клавиатуры, рядом с кнопками Ctrl и Alt.
Дополнительные клавиши можно условно разделить на три группы:
1. Клавиши управления питанием (включение/выключение ПК (Power) и перевод компьютера в «спящий» режим (Sleep)).
2. Клавиши для управления программами Интернет (открыть браузер, запустить программу электронной почты и т. д.).
3. Мультимедиа-клавиши (запуск воспроизведения компакт-диска, клавиши перехода между песнями, управление громкостью).
Довольно популярны сегодня клавиатуры со встроенным манипулятором — трекболом, заменяющим мышь. Однако работать с обычной мышью, как правило, куда удобнее. Кроме того, такие «усовершенствованные» клавиатуры стоят несколько дороже обычных.
Сканеры
Сканирование — перевод изображений в цифровой, компьютерный вид.
Существует две главные задачи, для решения которых может потребоваться сканер:
· сканирование изображений;
· сканирование текста для дальнейшего распознавания (перевод из формата «картинки» в формат собственно текста).
Тип сканера. Ручные сканеры — самые небольшие и дешевые: такой сканер занимает не больше места, чем книжка среднего формата. Однако, хотя ручные сканеры и обеспечивают хороший уровень качества получаемого изображения (разрешение — до 800х800 dpi, разрядность — 24 бит), добиться его будет весьма непросто. Главный недостаток ручных сканеров — размер изображения, помещающегося в его «раструб». Как правило, он не превышает 10 см. Этого вполне достаточно для сканирования фотографии или страницы книги небольшого формата, а вот страницу машинописного текста, или журнала, или даже книги обычного формата придется сканировать в несколько приемов и потом «склеивать» получившиеся куски.
Планшетный сканер. Сканеры этого типа представляют собой что-то вроде большого планшета. Бумажный лист с изображением или текстом кладется на прозрачную стеклянную поверхность, под которой «снует» распознающий элемент сканера, прибор закрывается крышкой... А дальше сканер сделает все сам — так же, как работает ксерокс. Вот только на выходе получится не бумажная, а цифровая копия картинки — файл.
Как правило, планшетные сканеры, предназначенные для массового рынка, успешно работают с форматом картинки вплоть до А4 — стандартной машинописной страницы. Есть, конечно, сканеры формата A3 и даже А2, но их цена (и громоздкость) делает их абсолютно неприемлимыми для обычных домашних пользователей.
Характеристики сканера. Параметры разрешающей способности: оптическое (реальное) и программное. Оптическое разрешение — это показатель первичного сканирования; впоследствии программными методами сканер может повысить качество изображения и соответственно его разрешения. Так, оптическое разрешение сканера может составлять 300х600 dpi, а программное до — 4800х4800 dpi. Однако «программное» разрешение сканера — величина вторичная, куда важнее первый, оптический показатель.
Разрешение сканера, как и монитора, имеет два показателя — по горизонтали и вертикали. Например, 600х300, 600х600, 800х800 dpi. Однако чаще всего употребляют только первое значение — 500, 600, 800 или 1200dpi.
Сканеры низшей ценовой категории обеспечат вам разрешение сканирования до 600 dpi — этого вполне хватит для распознавания текстов и коллекционирования картинок. Кстати, если вы просто хотите держать в компьютере любимые фотографии и изредка показывать их на мониторе знакомым, не слишком усердствуйте с высокими разрешениями: для качественного изображения картинки на экране монитора вам вполне достаточно качества 90—150 dpi. Естественно, это относится только к изображениям, показываемым на экране в уменьшенном по сравнению с оригиналом варианте или с масштабом 1:1. Если вы собираетесь масштабировать картинку, т. е. растягивать, увеличивая ее объем, то вам лучше задействовать — про запас — несколько большее разрешение. Но даже в этом случае 200 dpi — разумный предел. При дальнейшем увеличении разрешения лучше выглядеть на экране картинка не будет, а объем ее возрастет до немыслимых размеров.
Следующий важный показатель — разрядность сканера, которая измеряется в битах. Фактически она означает то количество информации, которая понадобится для оцифровки каждой точки изображения. А еще — то количество цветов, которое способен распознать ваш сканер: 24 бита соответствуют 16,7 миллионам цветов, 30 бит — 1 миллиарду. Само собой разумеется, что сейчас мы говорим исключительно о цветных, а не о монохромных сканерах.
Фирмы-производители сканеров: фигура номер один на рынке массовых сканеров, как и на принтерном рынке — Hewlett-Packard. Однако в СНГ куда больше любят обладающие меньшими возможностями, но несравненно более дешевые сканеры Mustek Paragon, KYE и др. Профессионалы же предпочитают сканеры UMAX, Agfa и другие дорогие модели, для дома вряд ли необходимые [2; с.100-106].
УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ
Мышь
Для работы со многими современными программами практически обязательным является использование мыши или иного заменяющего её устройства (трекбола, сенсорной панели и т.д.). Эти устройства называются указательными устройствами, так как они позволяют указывать на те или иные элементы на экране компьютера.
На настольных компьютерах наиболее часто используемым указательным устройством является мышь — манипулятор, представляющий собой небольшую коробочку (обычно серого цвета) с двумя или тремя кнопками, легко умещающуюся в ладони. При перемещении мыши по столу или иной поверхности на экране компьютера соответственным образом передвигается указатель мыши (обычно — стрелка). Когда необходимо выполнить то или иное действие, например выполнить пункт меню, на который установлен указатель мыши, пользователь нажимает ту или иную кнопку мыши. Некоторые пользователи предпочитают применять но мышь, а трекбол — манипулятор в форме шара на подставке.
В портативных компьютерах вместо мыши используют трекбол, сенсорную панель или трекпойнт. Функционально все эти устройства эквивалентны мыши, выбор между ними — дело вкуса [4; с.41].
Конструкция и виды. «Классическим» считается трехкнопочный тип, хотя при работе с большинством программ мы используем всего лишь две крайних клавиши: левая — «исполнительная клавиша», двойной щелчок которой аналогичен нажатию клавиши «у» на клавиатуре — и правая, «клавиша параметров». Именно поэтому большинство производителей в последние годы перешло на выпуск двухкнопочных «грызунов». Однако третья кнопка неожиданно вновь приобрела актуальность, и произошло это в 1997 году, после появления на рынке новой разработки фирмы Microsoft под названием Microsoft IntelliMouse. На первый взгляд — обычная двухкнопочная мышь с маленьким колесиком посередине (скролинг). Но это колесико в сочетании со специальным программным обеспечением умеет делать множество полезных вещей. Главная из них — при прокручивании колесика соответственно «ползет» вверх или вниз окно многих популярных программ от Microsoft — текстового редактора Word, редактора таблиц Excel, программы для просмотра страниц Интернет Microsoft Internet Explorer.
Самые простые и дешевые модели — оптико-механические. Оптическая мышь — более дорогая и надежная. В этой же ценовой группе — инфракрасные беспроводные мыши.
Коврик для мыши — лишь одна из мер предосторожностей. Стоит он недорого, и при этом не только охраняет внутренности мыши от попадания в них грязи, пыли и ворсинок, но и существенно облегчает работу с ней.
Игровые манипуляторы (джойстики)
Палочка-игралочка — примерно так можно было бы перевести с английского название этого приспособления. Создавался джойстик в сугубо военных целях: в то время еще не шла речь о массовых играх — имитаторах самолета или танка. Любой джойстик состоит из двух элементов: координатной части — ручки или руля, — перемещение которой меняет положение вашего виртуального двойника или машины в пространстве, — и функциональных кнопок. Число кнопок может различаться от 3 до 6, и большинству из них — кроме главной кнопки — «Огонь» или гашетки — можно в зависимости от игры присвоить разные значения: смена оружия, коробка скоростей и т. д.
Сегодня существует множество видов джойстиков, абсолютно не похожих друг на друга. Рули с педалями для поклонников автогонок, штурвалы — для «леталок», «геймпады» (игровые доски) — для поклонников «бегательных» аркадных игр... И уже привычные нам конструкции, состоящие из управляющей ручки и нескольких кнопок. Именно они-то и называются собственно «джойстиками» — остальные игровые манипуляторы [2; с.113-115].