9537

Устройства ввода-вывода информации

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Устройства ввода-вывода информации. Устройства ввода-вывода предназначены для ввода информации в оперативную память ПК и вывода информации из нее. Эти устройства позволяют осуществить: взаимодействие ПК и пользователя взаимодействие ПК ...

Русский

2013-03-12

68.5 KB

59 чел.

Устройства ввода-вывода информации.

Устройства ввода-вывода предназначены для ввода информации в оперативную память ПК и вывода информации из нее. Эти устройства позволяют осуществить:

  1.  взаимодействие ПК и пользователя;
  2.  взаимодействие ПК с другими устройствами.

Каждый конкретный ПК, в зависимости от целей использования, укомплектован своим набором УВВ. При необходимость этот набор может изменяться за счет подключения к ПК дополнительных УВВ или, наоборот, их отключения.

 Все УВВ являющиеся вспомогательными по отношению к процессору называются вспомогательными, или периферийными устройствами, или просто периферией.

Устройства ввода

1. Клавиатура

 Клавиатура – представляет собой набор клавиш, размещенных на общей панели. Позволяет вводить в оперативную память символьную информацию и формировать различные команды управления ПК.

Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши и три световых индикатора.

Ранее использовались 87 и 101 клавишные клавиатуры.

Клавиатура это сложное и очень хорошо продуманное устройство. Дублирование основных управляющих клавиш (Ctrl, Alt, Shift, Enter) делает ее одинаково удобной для правшей и левшей.

Принцип работы клавиатуры

Клавиатура преобразует механическое нажатие клавиши в скэн-код, который передается в контроллер клавиатуры на материнской плате. Контроллер в свою очередь обрабатывает поступивший сигнал. Скэн-код  трансформируется  в ASCII-коды, которые в последствии обрабатываются прикладной программой.

Устройства нестандартного ввода:

Технологии разработаны для решения проблемы ввода текста в КПК

Каким должно быть идеальное устройства ввода информации? Этим вопросом задавались многие производители вычислительной техники и вот, что получилось:

А) Компания Conesta, например, придумала устройство, которое при помощи лазерного луча рисует полноценную функционирующую клавиатуру на любой ровной поверхности. Пользователю остается лишь тыкать пальцами в знакомые буквы. Техническое устройство работает следующим образом. На столе размещается небольшой проектор, который при помощи лазерного луча создает проекцию изображения клавиатуры на стол. Когда пользователь начинает стучать по этому изображению, лазер улавливает движения пальцев и отдает сигнал проектору, а проектор уже передает информацию в компьютер.

Б) «Клавиатура – наручники». Устройство надевается на руки у основания пальцев. Здесь, следящим элементом является сенсорный датчик, который распознает печатаемый текст по движению мышц рук. После распознавания текст передается в компьютер.

2. Координатные устройства

 Координатные устройства. Используются для ввода графической информации и для работы с графическим интерфейсом программы.

2.1. Манипулятор мышь Интерфейс подключения: COM, PS/2, USB.

2.1.1. Мышь оптико-механическая (PS\2) передает в систему информацию о своем перемещении по плоскости и нажатии на кнопки. Внутри у нее есть свободно вращающийся массивный обрезиненный шарик, передающий вращение на два валика с координатными дисками. Их расположение считывается инфракрасными оптопарами и затем преобразуется в электрический сигнал, управляющий курсором на экране.

2.1.2. Оптическая мышь (Optical Mouse) не имеет механических частей. Она ориентируется по лучам, отраженным от поверхности. Отражение фиксируется фотоприемником и преобразуется в движение курсора. Бывают беспроводные оптические мыши.

2.1.3. Манипулятор трекбол (Trackball) напоминает перевернутую мышь, шарик которой вращают рукой. Вся конструкция неподвижна, часто встречалась в ноутбуках.

Существует разработка, позволяющая заменить использование манипулятора мышь. Она включает в себя считывающее устройство напоминающее Веб-камеру, которое устанавливается на монитор перед пользователем, а также комплект меток, которые приклеиваются пользователю на лоб. Считывающее устройство фиксирует местоположение головы пользователя по метке, наклеенной на лоб и преобразует полученную информацию в двидение курсора мыши на мониторе. Операцию щелчка мыши выполняют специальные (запрограммированные) кнопки на клавиатуре.

2.2. Сенсорная панель (TouchPad) представляет собой прямоугольную панель чувствительную к перемещению и нажатию пальца. Перемещение пальца на панели преобразуется в перемещение курсора. Используется в ноутбуках.

2.3. Для рисования и ввода рукописного текста используется графический планшет где информация вводится с помощью светового пера. С помощью специального светового пера можно чертить, рисовать, добавлять заметки и подписи к электронным документам. Качество графических планшетов характеризуется разрешающей способностью и способностью реагировать на силу нажатия на перо.

2.4. Джойстик – координатная рукоятка, которая может быть снабжена одной или несколькими кнопками. Обычно применяется для компьютерных игр и тренажеров.

В настоящее время выпускается множество разнообразных типов джойстиков, вплоть до таких, которые имитируют пульт управления автомобиля или самолета.

3. Сканер

 Сканер. Используется для оптического ввода и преобразования в цифровую форму тестовых и графических документов.

Сканируемое изображение освещается белым светом (в ч\белых) или тремя цветами RGB в цветных сканерах. Отраженный свет проецируется на линейку фотоэлементов, которая движется последовательно вдоль всего изображения и считывает его. А затем преобразует в цифровой формат.

Виды сканеров

  1.  Ручной сканер. Линейку вдоль рисунка двигает пользователь. (Сейчас используется для считывания штрих-кодов в магазинах, банках).
  2.  Планшетный сканер (настольный) используется дома и в офисе.
  3.  Проекционный сканер сканирует не сам объект, а его проекцию. Оригинал располагается изображением вверх. Сканирующий элемент располагается над ним на расстоянии 30 см. Используется естественное освещение, поэтому подсветка не требуется.
  4.  Барабанный сканер лист накручивается на барабан. Оригинал закрепляется на прозрачный цилиндр, который вращается со скоростью 300-1350 об/м. Находящийся рядом датчик считывает информацию поточечно. Обладает высоким разрешением и качеством.
  5.  Роликовый сканер прокручивает страницу между двумя роликами. Ранее встраивались в принтеры, сейчас существуют в виде самостоятельного устройства.

Характеристики сканеров.

  1.  Разрешающая способность (качество передачи деталей изображения, выражающееся в количестве точек на дюйм. Чем больше точек, тем выше разрешение сканера). 300, 400, 600 dpi и т.д.
  2.  Глубина цвета. Полноцветным считается сканер с глубиной цвета 24 бита. Чем больше тем лучше. Для кодирования цвета используется 24 бита. 224=16777216 цветов.
  3.  Плотность (динамический диапазон) чем выше плотность тем лучше сканер различает оттенки. Диапазон может быть от 0.0 (ослепительно белый - ничего не вижу, расплывчато) до 4.0 (беспросветно черный – вижу как сова, четко). Обыкновенная цветная фотография имеет диапазон 2.5 или меньше. Недорогой домашний сканер 2.0 – 2.5, профессиональный 3.6 – 3.7.

4. Устройства, подключаемые к видеоадаптеру

4.1. Web камера – используется для передачи информации через Интернет.

4.2. Цифровые видеокамеры и фотоаппараты.

4.3. TV тюнер – прием телепередач.

5. Устройства, подключаемые к звуковой карте

5.1. Микрофон – используется для ввода звуковой информации и голосового управления ПК.

5.2. MIDI клавиатура – используется для ввода и обработки звуковой информации.

6. Печатающие устройства.

Принтер – предназначен для вывода текстовой и графической информации из оперативной памяти на бумажный носитель.

В зависимости от принципа работы принтеры бывают: Матричные; Струйные; Лазерные.

Основными характеристиками принтеров являются:

  •  Скорость печати (число символов в секунду или число страниц в минуту);
  •  Качество печати или разрешающая способность: количество печатных точек на дюйм;
  •  Наличие шрифтов;
  •  Надежность;
  •  Возможность автоматической подачи бумаги;
  •  Продолжительность работы до смены красящего элемента.

6.1. Игольчатый принтер (матричный)

Принцип действия: формирует изображение иголками, расположенными на головке принтера.

Головка двигается по горизонтали, ударяя по красящей ленте. Количество иголок м.б. 9, 18, 24.

Одной из разновидностей матричного принтера является строчный принтер, у которого вместо головки используется печатающая планка, которая печатает строчку целиком. Скорость печати такого принтера 1500 строк в минуту.

Характеристики матричного принтера.

  1.  Память 6-64 Кб.
    1.  Печать одновременно нескольких копий
    2.  Использование любых видов бумаги
    3.  Шум 55 дБ, используют звуконепроницаемые коробки.
    4.  Скорость печати 1-20 страниц в минуту, более-менее качественная графика до 5 минут 1 страница.
    5.  Себестоимость печати 0,0022 $ 1 страница
    6.  Могут быть черно-белые и цветные.
    7.  Расход красящего носителя – около 0,5 года.

6.2. Струйные принтеры.

В струйных принтерах для формирования изображения используются специальные сопла, через которые на бумагу подаются чернила. Таких сопел может быть от 16 до 64. Обеспечивает более высокую скорость и качество печати. Возможность получения качественной цветной печати.

Тонкие, как волос, сопла находятся на головке принтера, где установлен резервуар с жидкими чернилами, которые, как микрочастицы, переносятся через сопла на материал носителя.

Методы струйной печати.

Фирмы-изготовители реализуют различные способы нанесения чернил на бумагу:

  1.  Пьезоэлектрический метод;
  2.  Метод газовых пузырей;
  3.  Метод drop-on-demand (капля с быстрой реакцией).

1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД.

Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента.

При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые “выдавились” наружу, оставляют на бумаге точку.

2. МЕТОД ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЕЙ

Второй способ базируется на термическом методе. При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 5000С. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую порцию (каплю) жидких чернил, которые переносятся на бумагу. При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил.

Благодаря тому, что в механизмах печати, реализованных с использованием метода газовых пузырей, меньше конструктивных элементов, такие принтеры надежней в работе и срок эксплуатации более продолжителен. Кроме того, использование этой технологии позволяет добиться наиболее высокой разрешающей способности принтера. Обладая высоким качеством при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати областей сплошного заполнения: они получаются несколько расплывчатыми. Применение метода газовых пузырей целесообразно при печати графиков, гистограмм и т.п., тогда как печать полутоновых графических изображений получается более качественной при использовании метода  drop-on-demand.

3. МЕТОД DROP-ON-DEMAND.

Третий метод , разработанный фирмой Hewlett-Packard , называется методом  drop-on-demand (капля с быстрой реакцией).

Так же как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако при этом дополнительно используется специальный механизм позволяющий осуществлять более быстрый впрыск чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Цветовое представление изображения в этом случае более контрастно.

Характеристики.

  1.  Память 512 Кб - 70 Мб
  2.  Качество печати зависит от качества бумаги.
  3.  Уровень шума 40 дБ.
  4.  Скорость печати 8-12 страниц текст, 3-4 стр. графика.
  5.  Цветная печать.
  6.  Себестоимость печати 0,022-0,133 $
  7.  Расход материала 1-2 месяца.

6.3. Лазерные принтеры.

Устройство лазерного принтера.

1.Генератор лазера

2.Вращающееся зеркало

3.Лазерный луч

4.Валики, подающие бумагу

5.Валик, подающий тонер

6.Фотопроводящий цилиндр

7.Узел фиксации изображения

В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображений (такой же, как и в копировальных машинах Xerox).

Принцип работы лазерного принтера

В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображений (такой же, как и в копировальных машинах Xerox).

На поверхности барабана (фотопроводящий цилиндр) равномерно распределяется статический заряд. С помощью лазера и вращающегося зеркала на поверхности барабана формируется изображение будущей страницы. Под действием статического электричества краска от валика, подающего тонер, притягивается к поверхности барабана, формируя изображение. Бумага втягивается в принтер с помощью системы специальных валиков и соприкасаясь с барабаном забирает на себя частички краски. Для фиксации изображения лист проходит через ролики с t 1800.

Характеристики.

  1.  Память 512 Кб – 250 Мб.
  2.  Использует любые виды бумаги.
  3.  Уровень шума 40 дБ.
  4.  Скорость печати текст до 50 стр. в минуту, графика до 10 стр.
  5.  Возможность цветной печати.
  6.  Себестоимость печати 0,02-0,4$.
  7.  Расход материала 1 картридж на 1 год

6.4. Термический принтер

(высококлассные цветные принтеры для печати на бумаге и термопленке)

6.5. Плоттер

(используется для широкоформатной печати, для печати чертежей, графиков, схем). Обычный плоттер использует листы форматом А1. Скорость печати  примерно 1 лист/час.

6.6. Фотонаборный аппарат

(используется в полиграфии)

6.7. Графопостроитель

Устройство вывода на бумагу графиков и чертежей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4338. CSS – каскадные таблицы стилей 50.5 KB
  CSS – каскадные таблицы стилей CSS – CascadingStyleSheets (каскадные таблицы стилей). Стили определяют отображение элементов HTML HTML – для логической разметки документа (заголовки, параграфы, списки). Браузеры стали ввод...
4339. Использование JavaScript в HTML 64.5 KB
  JavaScript в HTML Основные тезисы: Не тоже самое, что и Java, хотя синтаксис немного схож. Скриптовый (облегченный) интерпретируемый язык без строгой типизации. Внедряется в HTML-код Поддерживается всеми ...
4340. Программирование для Web, CGI (Common Gateway Interface) 464 KB
  Программированиедля Web, CGI (Common Gateway Interface) CGI - это спецификация обмена данными между прикладной программой, выполняемой по запросу пользователя, и HTTP-сервером, который данную программу запускает. Часть информации заголовка HTT...
4341. Протокол HTTP. Унифицированные указатели ресурсов (URL) 133.5 KB
  Протокол HTTP В середине 90-х годов очень популярной стала WWW (WorldWideWeb) — Всемирная паутина. Это набор протоколов и программ для Интернета, представляющих информацию в гипертекстовом формате. Знаменитый браузер Mosaic...
4342. Создание приложений для динамического представления Web-страниц 235 KB
  Создание приложений для динамического представления Web-страниц Основы использования Web - технологий для доступа к базам данных Развитие web технологий с использованием баз данных Создание динамических сайтов Современные технологии динамического пр...
4343. Обзор Common Gateway Interface (CGI) 149.5 KB
  Обзор CGI CGI (Common Gateway Interface, общий шлюзовой интерфейс) относится к числу средств, без которых нельзя обойтись как при создании комплексных Web-узлов, так и при управлении ими. CGI обеспечивает возможность писать сценарии, котор...
4344. Расширенный язык разметки XML 244.5 KB
  Расширенный язык разметки XML Общие сведения об XML Особенности XML Стандарты XML Структура и элементы языка разметки XML Таблицы стилей Расширяемый язык создания ссылок Спецификация XForms 1.0 Области использования языка XML Общие сведения об XML К...
4345. Базовый процесс технологии проектирования веб-сайта и его фазы 87 KB
  Базовый процесс технологии проектирования веб-сайта и его фазы Базовый процесс - это всесторонний план работы для групп любых типов и компаний всех видов с различными бюджетами. Базовый процесс - это всего пять фаз, каждая фаза включает три переплет...
4346. Классификация веб-сайтов 84.5 KB
  Классификация веб-сайтов Корпоративные сайты Промо презентационные сайты Электронные магазины Онлайн-сервисы Контент-проекты Порталы Коммьюнити. Средство общения. Интернет-форумы Литература Корпоративные сайты Корпоративный сайт - это официальное ...