Соединительные устройства


Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих воедино центральный процессор, системную память и периферийные устройства.

Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трём многоразрядным шинам (многопроводным линиям связи), соединяющим все модули, – шине данных, шине адресов, шине управления.

Шина адреса предназначена для передачи адреса нахождения данных в памяти. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, то есть максимальный объем оперативной памяти, с которой процессор может работать теоретически (например, в случае наращения). Таким образом, если адресная шина 32-разрядная, то в случае наращения процессор может работать с памятью объемом до 232 байт.

По шине данных происходит передача данных от процессора устройствам и наоборот. Таким образом, в компьютере с 64-разрядной шиной данных разрядность процессора равна 64.

По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод или вывод), и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств.

На материнской (системной) плате персонального компьютера обычно размещаются: центральный процессор, контроллеры некоторых устройств (например, клавиатуры, долговременных запоминающих устройств, портов), системные шины с разъемами для подключения дополнительных устройств, разъемы для модулей оперативной памяти, кэш-память, память с программой базовой системы ввода/вывода (BIOS) .

Рис. 9. Структура подключения к шине основных устройств.

 

Только процессор и оперативная память подключаются непосредственно к шине. Остальные устройства подключаются к ней с помощью специальных согласующих устройств – контроллеров. Некоторые из них (например, контроллер клавиатуры и контроллеры дисков) смонтированы сразу на системной плате. Другие же располагаются на специальных платах, называемых адаптерами. Например: видеоадаптер (или видеокарта), сетевой адаптер и др.

Слоты расширения представляют собой расположенные на системной плате разъёмы для подключения дополнительных устройств внутри системного блока компьютера. Внешние (периферийные) устройства, такие как сканер или принтер, подключаются через порты, снабженные разъёмами снаружи системного блока.

Порты – это устройства, через которые периферийные устройства присоединяются к системному блоку. Аппаратно порты реализуются в виде разъёмов на задней стенке системного блока. Обычно выделяются следующие типы портов.

  • Последовательный порт (СОМ, PS/2) – осуществляет передачу символов данных по одному биту. Через СОМ-порты подключают мышь и модем. Через PS/2-порт – клавиатуру и мышь.
  • Параллельный порт (LPT) – одновременно передается байт данных. Используется для принтеров и сканеров. Порт USB – универсальный порт, к которому можно присоединить до 127 внешних устройств, поддерживающих стандарт USB. Это может быть принтер, сканер, монитор, клавиатура, мышь и т.д.

Помимо названных портов существуют и другие:

  • игровой (game) – для подключения джойстика;
  • инфракрасный (IrDA) – для беспроводного подключения устройств;
  • радиопорт (bluetooth) – для беспроводного подключения устройств.

Драйвер устройства – это программное средство, необходимое для подключения аппаратных средств.

 

Устройства ввода

Периферийные устройства выполняют функции ввода и вывода информации. К устройствам ввода-вывода информации можно отнести любое устройство, которое позволяет ввести данные в ЭВМ и/или вывести данные из ЭВМ в заданной форме. Обычно такие устройства специализируются либо только на вводе данных (клавиатура, мышь, сканер, веб-камера), либо только на выводе (монитор, принтер, аудиоколонки). Тем не менее, появившиеся многофункциональные устройства, например сенсорные дисплеи, записывающие звуковые карты, позволяют и то, и другое. К многофункциональным устройствам можно отнести сетевые устройства, позволяющие обмениваться информацией в обе стороны.

Клавиатура – устройство ввода текстовой информации. Современная клавиатура состоит из 104 укреплённых в едином корпусе клавиш (рис. 10). Клавиши клавиатуры делятся на шесть групп.

Рис. 10. Структурное разделение клавиатуры.

 

  1. Алфавитно-цифровые.
  2. Специальные.
  3. Управления курсором.
  4. Функциональные.
  5. Вспомогательные.
  6. Дополнительные.

Координатное устройство ввода – разновидность периферийных устройств пользовательского интерфейса, обеспечивающих ввод пространственных координат (в одном, двух, трёх измерениях). Примерами таких устройств могут служить: мышь, джойстик, трекбол, дигитайзер, сенсорная панель или экран.

Мышь – манипулятор для ввода информации в компьютер (рис. 11).Оннеобходим для работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при работе в новых операционных системах. Желательно иметь также специальный коврик под мышь, что обеспечивает её сохранность и долговечность. Самые простые и дешёвые модели – оптико-механические. Более дорогие и надёжные модели «мышек» – оптические. А самыми лучшими считаются инфракрасные беспроводные мыши.

Рис. 11. Мышь – манипулятор.

 

Джойстик – манипулятор в виде укреплённой на шарнире ручки с кнопками, используется в основном в компьютерных играх (рис. 12).

Рис. 12. Джойстик – манипулятор.

Трекбол по функциям близок мыши, но шарик в нем больших размеров, и перемещение указателя осуществляется вращением этого шарика руками. Трекбол удобен тем, что его не требуется перемещать по поверхности стола, которого может не быть в наличии. Поэтому, по сравнению с мышью, он занимает на столе меньше места. Большинство переносных компьютеров оснащаются встроенным трекболом.

Для ввода графической информации можно использовать сканеры, диджитайзеры, графические планшеты, цифровые фотокамеры, мышь.

Сканер – то устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий и другой графической информации. В настоящее время все известные модели можно разбить на два типа: ручной и настольный. Настольные сканеры изображений бывают рулонные, планшетные, проекционные, слайд-сканеры для фотоплёнок, барабанные, штрих-сканеры и т.д. Барабанные сканеры используются в полиграфии, для домашнего применения не подходят, так как эти устройства дорогостоящие и громоздкие.

Рис. 13. Сканер.

Основными характеристиками сканера являются пространственная разрешающая способность, количество передаваемых цветов и угол обзора. Пространственная разрешающая способность количественно описывается числом различаемых точек на единицу длины, например «точек на дюйм», dot per inch (dpi). Количество передаваемых цветов (глубина цвета) определяется разрядностью представления цвета одной точки. Большинство компьютерных приложений работают с 24-битным представлением цвета (полное количество цветов – 16,77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше – 30 бит и более. Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного размера.

ПЗС-матрицы (приборы с зарядовой связью), предназначенные для преобразования оптического изображения в аналоговый электрический сигнал, используются в устройствах ввода информации в графическом формате – сканерах и цифровых фотокамерах.

Устройства вывода

Устройства вывода – периферийные устройства, преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком или пригодную для воздействия на исполнительные органы объекта управления.

Для вывода созданной пользователем графической информации можно использовать дисплеи (мониторы), принтеры, плоттеры (графопостроители), проекторы, сенсорные экраны, графические планшеты.

Рис. 14. Монитор.

Монитор (дисплей) – устройство, предназначенное для вывода на экран текстовой и графической информации (рис. 14). От качества монитора зависит сохранность зрения и общая утомляемость при работе. Мониторы имеют стандартный размер диагонали в 14, 15, 17, 19, 20 и 21 дюйм. Однако в настоящее время мониторы с 14-дюймовым экраном не выпускают. Для домашнего компьютера вполне хватит монитора с 15- или 17-дюймовым экраном. Различают следующие стандарты мониторов:

  • на электронно-лучевой трубке – ЭЛТ;
  • на жидких кристаллах – ЖК.

Основной характеристикой мониторов в плане качества демонстрируемых изображений являются максимальное число отображаемых пикселей по вертикали и горизонтали, а также глубина цвета (количество воспроизводимых цветов), максимальная яркость и контрастность. Часто первую характеристику заменяют парой – размером экрана (диагонали) и размером зерна (элемента изображения):

Характеристика Описание Значения
Диагональ Размер экрана в дюймах. При равной диагонали эффективная поверхность мониторов на ЖК больше 15”; 17”; 18”; 19”; 21”; 22”; 24”;
Разрешающая способность Максимальное кол-во точек по горизонтали и по вертикали. Разрешение монитора пользователь может менять, устанавливая более низкие значения 800х600; 1024х768; 1280х1024; 1600х1200; 1880х1440  
Частота смены кадров Частота обновления экрана. Чем значение больше, тем лучше 85 Гц; 100 Гц; 115 Гц
Размер зерна (точка) Размер пикселя измеряется в мм. Чем значение меньше, тем лучше. 0,24; 0,25; 0,27; 0,28; 0,29; 0,30; 0,31

Большое число точек на единицу длины не так важно для мониторов, в отличие от сканеров, поскольку размеры зерна мониторов обычно меньше размеров одного пикселя воспроизводимого цифрового изображения.

Основными характеристиками жидкокристаллических (LCD) мониторов являются: максимальное число отображаемых пикселей по вертикали и горизонтали, размер пикселя, число отображаемых цветов, максимальные яркость и контрастность, угол обзора.

Рис. 15. Принтер.

 

Принтер – устройство, позволяющее выводить графическую информацию на бумагу или другие носители формата А4. Принтер является периферийным устройством, без которого работа компьютера возможна. Назначение принтеров – печать результатов обработки информации. Основной способ создания изображения – вывод на бумагу окрашенных точек. Принтеры бывают лазерные, струйные и сублимационные.

В струйном принтере краска из сопла разбрызгивается на поверхность листа бумаги при горизонтальном перемещении картриджа над бумагой (изображение создаётся с помощью чернильных капель), в лазерном – изображение создаётся путём напыления порошка и его фиксации с помощью нагрева.

Средние характеристики принтеров:

Тип принтера Производи-тельность Разрешение (точек на дюйм) Объём печати в месяц (стр. А4)
Струйный До 10 страниц в минуту 1440х720; 1200х600; 2800х720; 2400х1200 500-600
Лазерный 10-20 стр. в минуту 3000-60000

 

К основным параметрам лазерных принтеров относятся разрешающая способность (dpi), буфер печати (Мбайт), производительность (стр/мин), формат бумаги (А4). Количество сопел и объём буфера данных характеризуют струйный принтер.

При выборе принтера следует учитывать, что:

  • большинство струйных принтеров могут печатать в цвете;
  • чернила струйных принтеров расплываются при воздействии воды;
  • принтеры чувствительны к качеству бумаги;
  • считаться надо не только с ценой принтера, но и с ценой расходных материалов.

 

Рис. 16. Плоттер.

Плоттер – устройство, позволяющее выводить графическую информацию на бумагу или другие носители (рис. 16). Типовые задачи для плоттеров – выполнение различных чертежей, схем, рисунков, графиков, карт и т.п. Современные плоттеры классифицируются по формату использования бумаги и типу пишущего механизма. Цена плоттера и расходных материалов, как правило, достаточно высока. Но качество близко к полиграфическому и оправдывает все затраты.

Компьютерные сети

Компьютерные сети позволяют решать задачи получения и передачи информации. Компьютерная сеть – это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих осуществлять связь между компьютерами. Вычислительная сеть состоит из компьютеров, физически объединенных с помощью коммуникационного оборудования и линий связи и логически связанных сетевым программным обеспечением.

Несколько компьютеров, имеющих сетевые платы и расположенных на небольшом удалении друг от друга, соединяют специальными кабелями, и таким образом формируется локальная компьютерная сеть (LAN – Local Area Network). Локальные сети широко используются на мелких и средних предприятиях.

А компьютеры, удаленные на большие расстояния, соединяет глобальная компьютерная сетьилисеть дальней связи (WAN– Wide Area Network). Локальные и глобальные сети могут соединяться между собой.

Интернет называют сетью сетей, т.к. это общедоступное объединение многих компьютерных сетей с установленными правилами обмена информацией. Правила обмена задаются специальным программным обеспечением – набором сетевых протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – Протокол Управления Передачей/Межсетевой протокол). В настоящее время широко развивается Интранет (корпоративные сети) – это локальная или глобальная сеть, доступная в пределах одного предприятия, в которой обмен информацией происходит по правилам Интернет.

 



Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 2345;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.013 сек.