Периферійні пристрої персонального комп’ютера

Периферійні пристрої персонального комп’ютера підключаються до його інтерфейсів і призначені для виконання допоміжних операцій. Завдяки ним комп’ютерна система набуває гнучкості і універсальності.

За призначенням периферійні пристрої можна підрозділити на:

· пристрої введення даних;

· пристрої виведення даних;

· пристрої зберігання даних;

· пристрою обміну даними.

Пристрої введення даних.Спеціальні клавіатури. Клавіатура є основним пристроєм введення даних. Спеціальні клавіатури призначені для підвищення ефективності процесу введення даних. Це досягається шляхом зміни форми клавіатури, розкладки її клавіш або методу підключення до системного блоку.

Клавіатури, що мають спеціальну форму, розраховану з урахуванням вимог ергономіки, називають ергономічними клавіатурами. Їх доцільно застосовувати на робочих місцях, призначених для введення великої кількості знакової інформації. Ергономічні клавіатури не тільки підвищують продуктивність складача і знижують загальне стомлення протягом робочого дня, але і знижують вірогідність і ступінь розвитку ряду захворювань, наприклад тунельного синдрому грон рук і остеохондрозу верхніх відділів хребта.

Розкладка клавіш стандартних клавіатур далека від оптимальної. Вона збереглася з часів ранніх зразків механічних машин, що писали. В даний час існує технічна можливість виготовлення клавіатур з оптимізованою розкладкою і існують зразки таких пристроїв (зокрема, до них відноситься клавіатура Дворака). Проте практичне впровадження клавіатур з нестандартною розкладкою знаходиться під питанням у зв’язку з тим, що роботі з ними треба вчитися спеціально. На практиці подібними клавіатурами оснащують тільки спеціалізовані робочі місця.

По методу підключення до системного блоку розрізняють дротяні і бездротові клавіатури. Передача інформації в бездротових системах здійснюється інфрачервоним променем. Звичайний радіус дії таких клавіатур складає декілька метрів. Джерелом сигналу є клавіатура.

Для введення графічної інформації використовують сканери, графічні планшети (дігітайзери) і цифрові фотокамери. За допомогою сканерів можна вводити і текстову інформацію. В цьому випадку початковий матеріал вводиться в графічному вигляді, після чого обробляється спеціальними програмними засобами (програмами розпізнавання образів).

Планшетні сканери. Планшетні сканери призначені для введення графічної інформації з прозорого або непрозорого листового матеріалу. Принцип дії цих пристроїв полягає в тому, що промінь світла, відображений від поверхні матеріалу (або що пройшов крізь прозорий матеріал), фіксується спеціальними елементами, званими приладами із зарядовим зв’язком (ПЗЗ). Основними споживчими параметрами планшетних сканерів є: роздільна здатність; продуктивність; динамічний діапазон; максимальний розмір сканованого матеріалу.

Ручні сканери. Принцип дії ручних сканерів в основному відповідає планшетним. Різниця полягає в тому, що простягання лінійки ПЗЗ в даному випадку виконується уручну. Рівномірність і точність сканування при цьому забезпечуються незадовільно, і роздільна здатність ручного сканера складає
150 - 300 dpi.

Барабанні сканери. У сканерах цього типу початковий матеріал закріплюється на циліндровій поверхні барабана, що обертається з високою швидкістю. Пристрої цього типу забезпечують найвищий дозвіл (2400-5000 dpi) завдяки застосуванню не ПЗЗ, а фотоелектронних помножувачів. Їх використовують для сканування початкових зображень, що мають високу якість, але недостатні лінійні розміри (фотонегативів, слайдів тощо)

Сканери форм. Призначені для введення даних із стандартних форм, заповнених механічно або уручну. Необхідність в цьому виникає при проведенні переписів населення, обробці результатів голосувань і аналізі анкетних даних.

Від сканерів форм не вимагається високої точності сканування, але швидкодія грає підвищену роль і є основним споживчим параметром.

Штрих-сканери. Цей різновид ручних сканерів призначений для введення даних, закодованих у вигляді штрих-коду. Такі пристрої мають застосування в роздрібній торговій мережі.

Графічні планшети (дігітайзери). Ці пристрої призначені для введення художньої графічної інформації. Існує декілька різних принципів дії графічних планшетів, але в основі всіх їх лежить фіксація переміщення спеціального пера щодо планшета. Такі пристрої зручні для художників і ілюстраторів, оскільки дозволяють їм створювати екранні зображення звичними прийомами, напрацьованими для традиційних інструментів (олівець, перо, кисть).

Цифрові фотокамери. Як і сканери, ці пристрої сприймають графічні дані за допомогою приладів із зарядовим зв’язком, об’єднаних в прямокутну матрицю. Основним параметром цифрових фотоапаратів є роздільна здатність, яка безпосередньо пов’язана з кількістю осередків ПЗЗ в матриці. Якнайкращі споживчі моделі в даний час мають більше 3 млн. осередків ПЗЗ і, відповідно, забезпечують дозвіл зображення 1920x1600 точок і більше. У професійних моделей ці параметри ще вищі.

Пристрої командного управління.Спеціальні маніпулятори. Окрім звичайної миші існують і інші типи маніпуляторів, наприклад: трекболи, пенмауси, інфрачервоні миші.

Трекбол на відміну від миші встановлюється стаціонарно, і його кулька приводиться в рух долонею руки. Перевага трекбола полягає в тому, що він не потребує гладкої робочої поверхні, тому трекболи знайшли широке застосування в портативних персональних комп’ютерах.

Пенмаус є аналогом кулькової авторучки, на кінці якої замість вузла, що пише, встановлений вузол, реєструючий величину переміщення.

Інфрачервона миша відрізняється від звичайної наявністю пристрою бездротового зв’язку з системним блоком.

Для комп’ютерних ігор і в деяких спеціалізованих імітаторах застосовують також маніпулятори важільно-натискного типу (джойстики) і аналогічні їм джойпади, геймпади і штурвально-педальні пристрої. Пристрої цього типу підключаються до спеціального порту, що є на звуковій карті, або до порту USB.

Пристрої виведення даних.Як пристрої виведення даних, додаткових до монітора, використовують друкуючі пристрої (принтери), що дозволяють отримувати копії документів на папері або прозорому носієві. За принципом дії розрізняють матричні, лазерні, світлодіодні і струменеві принтери.

Матричні принтери. Це прості друкуючі пристрої. Дані виводяться на папір у вигляді відтиснення, що утворюється при ударі циліндрових стрижнів («голок») через фарбувальну стрічку. Якість друку матричних принтерів безпосередньо залежить від кількості голок в друкуючій головці. Найбільше розповсюдження мають 9-голчаті і 24-голчаті матричні принтери. Останні дозволяють отримувати відтиснення документів, не поступливі за якістю документам, виконаним на машинці, що пише.

Лазерні принтери. Лазерні принтери забезпечують високу якість друку, не поступливе, а у багатьох випадках і перевершуюче поліграфічне. Вони відрізняються також високою швидкістю друку, який вимірюється в сторінках в хвилину (ррт —page per minute). Як і в матричних принтерах, підсумкове зображення формується з окремих точок.

Принцип дії лазерних принтерів наступний:

· відповідно до даних, що поступають, лазерна головка випускає світлові імпульси) які відбиваються від дзеркала і потрапляють на поверхню світлочутливого барабана;

· горизонтальна розгортка зображення виконується обертанням дзеркала;

· ділянки поверхні світлочутливого барабана, що отримали світловий імпульс, набувають статичного заряду;

· барабан при обертанні проходить через контейнер, наповнений фарбувальним складом (тонером), і тонер закріплюється на ділянках, що мають статичний заряд;

· при подальшому обертанні барабана відбувається контакт його поверхні з паперовим листом, внаслідок чого відбувається перенесення тонера на папір;

· лист паперу з нанесеним на нього тонером, протягується через нагрівальний елемент, внаслідок чого частинки тонера спікаються і закріплюються на папері.

До основних параметрів лазерних принтерів відносяться: роздільна здатність, dpi (dots per inch - точок на дюйм); продуктивність (сторінок в хвилину); формат використовуваного паперу; обсяг власної оперативної пам’яті.

Світлодіодні принтери. Принцип дії світлодіодних принтерів схожий на принцип дії лазерних принтерів. Різниця полягає в тому, що джерелом світла є не лазерна головка, а лінійка світлодіодів.

Струменеві принтери. У струменевих друкуючих пристроях зображення формується з плям, що утворюються при попаданні крапель фарбника на папір. Викид мікрокрапель фарбника відбувається під тиском, яке розвивається в друкуючій головці за рахунок паротворення. У деяких моделях крапля викидається клацанням в результаті п’єзоелектричного ефекту ¾ цей метод дозволяє забезпечити стабільнішу форму краплі, близьку до сферичної. Струменеві принтери знайшли широке застосування, особливо в кольоровому друці. Завдяки простоті конструкції вони набагато перевершують кольорові лазерні принтери по співвідношенню ціна/якість.

Додаткові пристрої зберігання даних.В даний час для зовнішнього зберігання даних використовують декілька типів пристроїв на основі магнітних або магнітооптичних носіїв.

Стримери. Стримери — це накопичувачі на магнітній стрічці. Їх відрізняє порівняно низька ціна. До недоліків стримерів відносять малу продуктивність (вона пов’язана перш за все з тим, що магнітна стрічка — це пристрій послідовного доступу) і недостатню надійність (окрім електромагнітних наведень, стрічки стримерів випробовують підвищені механічні навантаження і можуть фізично виходити з ладу).

Місткість магнітних касет (картриджів) для стримерів складає до декількох сот Мбайт. Подальше підвищення місткості за рахунок підвищення щільності запису знижує надійність зберігання, а підвищення місткості за рахунок збільшення довжини стрічки стримується низьким часом доступу до даним.

ZIP-накопичувачі. ZIP-накопичувачі випускаються компанією Iomega, що спеціалізується на створенні зовнішніх пристроїв для зберігання даних. ZIP¾вдосконалені FDD, объемом100 Мб. Пристрій працює з дисковими носіями, за розміром що трохи перевищують стандартні гнучкі диски і що мають місткість 100/250 Мбайт. ZIP-накопичувачі випускаються у внутрішнього і зовнішнього виконання. У першому випадку їх підключають до контролера жорстких дисків материнської плати, а в другому — до стандартного паралельного порту, що негативно позначається на швидкості обміну даними.

Накопичувачі HIFD. Основним недоліком ZIP-накопичувачів є відсутність їх сумісності із стандартними гнучкими дисками 3,5 дюйма. Такою сумісністю володіють пристрої HIFD компанії Sony. Вони дозволяють використовувати як спеціальні носії місткістю 200 Мбайт, так і звичайні гнучкі диски. В даний час розповсюдження цих пристроїв стримується підвищеною ціною.

Накопичувачі JAZ. Цей тип накопичувачів, як і ZIP-накопичувачі, випускається компанією Iomega. По своїх характеристиках JAZ-носій наближається до жорстких дисків, але на відміну від них є змінним. Залежно від моделі накопичувача на одному диску можна розмістити 1 або 2 Гбайт даних.

Магнітооптичні пристрої. Ці пристрої набули широкого поширення в комп’ютерних системах високого рівня завдяки своїй універсальності.

З їх допомогою вирішуються завдання резервного копіювання, обміну даними і їх накопичення. Проте достатньо висока вартість приводів і носіїв не дозволяє віднести їх до пристроїв масового попиту.

Пристрою обміну даними. Модем. Пристрій, призначений для обміну інформацією між видаленими комп’ютерами по каналах зв’язку, прийнято називати модемом (Модулятор + Демодулятор). При цьому під каналом зв’язку розуміють фізичні лінії (дротяні, оптоволокняні, кабельні, радіочастотні), спосіб їх використання (комутовані і виділені) і спосіб передачі даних (цифрові або аналогові сигнали). Залежно від типу каналу зв’язку пристрою прийому-передачі підрозділяють на радіомодеми, кабельні модеми та інші. Для забезпечення виходу в Інтернет через пристрої мобільного зв’язку (стільникові радіотелефони) в них можуть вбудовуватися (або підключатися зовні) модеми спеціального типу. Найбільш широке застосування знайшли модеми, орієнтовані на підключення до комутованих телефонних каналів зв’язку.

Цифрові дані, що поступають в модем з комп’ютера, перетворяться в нім шляхом модуляції (по амплітуді, частоті, фазі) відповідно до вибраного стандарту (протоколом) і прямують в телефонну лінію. Модем-приймач, що розуміє даний протокол, здійснює зворотне перетворення (демодуляцію) і пересилає відновлені цифрові дані в свій комп’ютер. Таким чином забезпечується видалений зв’язок між комп’ютерами і обмін даними між ними.

До основних споживчих параметрів модемів відносяться продуктивність (біт/с) і підтримувані протоколи зв’язку і корекції помилок. Від продуктивності модему залежить обсяг даних, що передаються в одиницю часу. Від підтримуваних протоколів залежить ефективність взаємодії даного модему з суміжними модемами (вірогідність того, що вони вступлять у взаємодію один з одним при оптимальних настройках).