Архитектура персонального компьютера. Дополнительные устройства Внешние устройства

Архитектура персонального компьютера. Дополнительные устройства

Внешние устройства Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Принцип действия: клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения

Внешние устройства Клавиатура Состав клавиатуры. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам. Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры.

Внешние устройства Устройства ввода графических данных Для ввода графической информации используют: q сканеры; q графические планшеты (дигитайзеры); q 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)

Внешние устройства Сканеры Сканер – это электронно-механическое устройство, переводящее графические изображения различного типа в цифровую форму. Функционально сканер состоит из двух частей: q сканирующий механизм; q программной части.

Сканеры Планшетные сканеры Предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия: 1. Луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС), которые оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала

Сканеры Планшетные сканеры Принцип действия: 2. Уровень освещенности на фотоэлементе преобразуется в уровень напряжения. После коррекции и обработки, сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Оттуда уже в привычном для компьютера двоичном коде цифровое еще «неизображение» подается в контроллер сканера и через интерфейс компьютера – в TWAIN -драйвер устройства, которое преобразует его и представляет пользователю в привычном графическом виде.

Сканеры Планшетные сканеры

Сканеры Планшетные сканеры

Сканеры Планшетные сканеры Основные потребительские параметры: q разрешающая способность (зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании); q производительность (определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата); q динамический диапазон; q максимальный размер сканируемого материала.

Сканеры Ручные сканеры Принцип действия: в основном соответствует планшетным. Разница: 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

Сканеры Барабанные сканеры Принцип действия: исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью относительно точечного светочувствительного элемента. 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 Принцип действия: предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки» . От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром

Сканеры Штрих-сканеры Принцип действия: эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети

Устройства ввода графических данных Графические планшеты (дигитайзеры) Принцип действия: предназначены для ввода художественной графической информации. В основе действия лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета

Устройства ввода графических данных Цифровые фотокамеры Принцип действия: 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

Устройства вывода данных Матричные принтеры Принцип действия: 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. Производительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second)

Устройства вывода данных Лазерные принтеры Принцип действия: Процесс формирования изображения можно разбить на 6 этапов : q заряд; q экспонирование; q проявка; q перенос; q очистка; q закрепление.

Устройства вывода данных Лазерные принтеры

Устройства вывода данных Лазерные принтеры Принцип действия: 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; 3. участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;

Устройства вывода данных Лазерные принтеры Принцип действия: 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;

Устройства вывода данных Лазерные принтеры Принцип действия: 6. при помощи чистящего лезвия , находящегося в непосредственном контакте с фоторецепторным барабаном, остатки тонера счищаются в бункер отходов; 7. лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

Устройства вывода данных Лазерные принтеры Основные параметры: q разрешающая способность, dpi (dots per inch — точек на дюйм); q производительность (страниц в минуту); q формат используемой бумаги; q объем собственной оперативной памяти. Необходимо также учитывать параметр стоимости оттиска. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства

Устройства вывода данных Светодиодные принтеры Принцип действия: Аналогичен действию лазерных принтеров. Разница: 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

Устройства вывода данных Струйные принтеры Принцип действия: изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Главный элемент - печатающая головка: состоит из большого количества сопел, к которым подводятся чернила за счет капиллярных свойств и удерживаются от вытекания за счет сил поверхностного натяжения жидкости

Устройства вывода данных Струйные принтеры Принцип действия: В печатающую головку встроен специальный механизм, позволяющий выбрасывать из сопла микроскопическую капельку чернил. В зависимости от устройства этого механизма различают принадлежность принтера к тому или иному классу

Устройства вывода данных Струйные принтеры Метод выбрасывания чернильных капель: 1. Пьезоэлектрический (Epson): в основе лежит способность пьезоэлемента деформироваться под воздействием электрического поля. В каждое сопло печатающей головки встроена плоская мембрана, изготовленная из пьезокристалла. Под воздействием электрического импульса мембрана деформируется, а создаваемое при этом давление выбрасывает из сопла микроскопическую каплю чернил.

Устройства вывода данных Струйные принтеры

Устройства вывода данных Струйные принтеры Метод выбрасывания чернильных капель: 2. Метод газовых пузырьков (Canon, НР): в основе лежит быстрое нагревание небольшого объема до температуры кипения. Скорость нагрева столь велика, что она подобна взрывному процессу. Образующийся при этом пар выбрасывает из сопла микроскопическую каплю чернил. Для реализации этого метода в каждое сопло встраивается микроскопический нагревательный элемент

Устройства вывода данных Струйные принтеры

Устройства вывода данных Струйные принтеры Сравнение двух технологий: 1. Пьезоэлектрическая технология наиболее дешевая, отличается более высокой надежностью (т. к. не используется высокая температура). Этот способ управления менее инерционен, чем нагрев, что позволяет повысить скорость печати.

Устройства вывода данных Струйные принтеры Сравнение двух технологий: 2. Пузырьковая технология связана с высокой температурой. При высокой температуре нагреватель со временем покрывается слоем нагара, поэтому в принтерах, использующих эту технологию, печатающая головка довольно часто выходит из строя. В таких случаях она вместе с резервуаром для чернил образует конструктивный единый узел

Устройства вывода данных Принтеры с твердыми чернилами (solid ink printers) компании Tektronix Принцип действия: представляют собой страничные принтеры, в которых применяются твердые восковые чернила в виде палочек. При работе восковые чернильные палочки "разжижаются" в резервуары и затем "выстреливаются" на передаточный барабан, откуда методом холодного расплавления передаются на бумагу за один проход. После разогрева термовосковые устройства нельзя перемещать, так как застывание воска приведет к повреждению

Устройства вывода данных Принтеры с твердыми чернилами (solid ink printers) компании Tektronix

Устройство обмена данными Модем - устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). Канал связи: q физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные); q способ их использования (коммутируемые и выделенные); q способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы)

Устройство обмена данными Модем Принцип действия: цифровые 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

Устройство обмена данными Модем Основные потребительские параметры: q производительность (бит/с) - объем данных, передаваемых в единицу времени; q поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок - эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами; q шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или PCI) - простота установки и настройки модема