2.3. Пристрої введення та виведення даних.
Пристрої введення
Як ви вже знаєте, до складу комп’ютерів входять пристрої введення та виведення даних. До пристроїв введення відносяться: клавіатура; маніпулятори «миша», «трекбол», «джойстик», «тачпед» та інші; сканер; мікрофон; графічний планшет; цифрові фото- та відеокамери; чутливий (інтерактивний) екран; інтерактивна дошка та інші пристрої.
Клавіатура призначена для введення символьних даних і команд.
Клавіші клавіатури (рис. 2.17) можна розподілити на 5 груп:
- Функціональні клавіші.
- Алфавітно-цифрові клавіші.
- Клавіші спеціального призначення.
- Клавіші керування курсором і клавіші редагування.
- Додаткова цифрова група клавіш.
Група функціональних клавіш Р1—Р12 (рис. 2.17, 1) - дванадцять клавіш, кожна з яких постійного призначення не має. У різних програмах за ними можуть «закріплюватися» різні команди. Наприклад, у більшості програм клавіша Г1 призначена для виклику довідкової інформації.
Група алфавітно-цифрових клавіш (рис. 2.17, 2) призначена для введення літер, розділових знаків, цифр та окремих спеціальних символів. В Україні, як правило, використовується клавіатура з нанесеними літерами англійського, українського і російського алфавітів. Оскільки одні й ті самі клавіші призначені для введення як англійських літер, так і літер української (російської) абетки, то передбачено переключення мови введення. Воно може здійснюватися за допомогою натиснення сполучення клавіш, наприклад Alt + Shift або Ctrl + Shift.
Клавіша Пропуск теж відноситься до групи алфавітно-цифрових. Це найбільша клавіша на клавіатурі, і призначена вона для введення символу пропуск.
Група клавіш спеціального призначення. (рис. 2.17, 3). Більшість з цих клавіш розміщена навколо групи Рис. 2.18 алфавітно-цифрових клавіш.
Натиснення клавіші Епіег (рис. 2.18) (англ. епіег - увійти) приводить до виконання певної команди. Інколи вона має інше призначення. Наприклад, при введенні тексту -завершення одного абзацу і перехід до нового. На клавіатурі можуть бути розміщені дві клавіші
Для введення графічних даних у комп’ютер використовуються сканери (англ. зсаппег - той, що відслідковує). На малюнок, фотографію або інший документ від спеціального пристрою направляється потік світла. Пристрій аналізує інтенсивність і колір відбитого світла та перетворює ці дані в електронну форму представлення зображення.
Сканувати можна й текстовий документ, але в результаті буде отримано графічне зображення. Це зображення можна перетворити в текст, використавши для цього спеціальні програми.
Сканери поділяють на ручні, настільні та проекційні. Основні властивості настільних сканерів відображені в таблиці 2.5.
Під час роботи з чутливим (інтерактивним) екраном (рис. 2.40) введення даних і команд здійснюється дотиком пальця або стилуса до певних ділянок поверхні екрана. Екран «відчуває», в якому місці відбувся дотик, і передає відповідний сигнал комп’ютеру.
Найбільшого розповсюдження чутливі екрани набули в довідникових пристроях туристичних фірм, міського та міжміського транспорту, в банкоматах, кишенькових персональних комп’ютерах.
Інтерактивна дошка (рис. 2.41) використовується під час проведення навчальних занять, ділових семінарів, презентацій, конференцій.
Зображення з комп’ютера мультимедійним проектором проектується на її поверхню. Можна робити помітки в зображенні, що проектується на поверхню дошки, малювати схеми, зберігати внесені зміни в пам’яті комп’ютера, керувати роботою програм за допомогою спеціальних маркерів або руки та інше.
Пристрої виведення
До пристроїв виведення відносяться: монітори; принтери і плотери; звукові колонки та головні телефони (навушники); мультимедійні проектори та інші.
Монітором (англ. monitor - спостерігати, стежити) називають пристрій, призначений для виведення на екран текстових і графічних даних. Зображення на екрані монітора утворюється з окремих елементів зображення - пікселів (англ. ture element - елемент зображення), які інколи називають точками зображення.
Серед сучасних моніторів найбільш розповсюдженими є монітори на рідких кристалах (рис. 2.42) (англ. LCD – Liquid Crystal Display - дисплей на рідких кристалах). Рідкі кристали - це речовини, які мають властивості і рідини, і кристалічних тіл.
Монітори на електронно-променевій трубці (англ. СКТ - СаіКойе Кау ТиЬе - катодно-променева трубка) на сьогоднішній день практично не випускаються, але ще досить часто використовуються в організаціях і навчальних закладах.
Плазмові монітори (англ. PDP – Plasma Display Panel - плазмова дисплейна панель) використовуються для створення великих інформаційних екранів. Вони забезпечують високу яскравість і контрастність зображення.
Крім цих видів моніторів, в останні роки почали активно використовувати монітори на органічних світлодіодах (в портативних пристроях, які вимагають зниженого споживання енергії) і монітори на основі так званих електронних чорнил (наприклад, у пристроях типу «електронна книга») (рис. 2.43).
Основні властивості моніторів наведені в таблиці 2.6.
Відображення даних на екрані монітора забезпечує спеціальний пристрій, що називається відеоадаптер, або відеокарта (рис. 2.44).
Його виготовляють у вигляді окремої плати або розміщують у складі однієї з мікросхем материнської плати. Основним пристроєм відеоадаптера є спеціальний графічний процесор (англ. ОРЦ - Сгаркісз Ргосеззог Цпіі - графічний процесор), який забезпечує опрацювання даних для відображення їх на екрані монітора, звільняючи процесор від виконання цих операцій. Для забезпечення швидкого опрацювання даних, що виводяться на екран монітора, використовується відеопам’ять. Це може бути окремий блок пам’яті на платі відеоадаптера або частина оперативної пам’яті.
Основними характеристиками відеоадаптера є швидкодія графічного процесора, яка залежить від частоти його роботи (для сучасних графічних процесорів складає понад 800 МГц), ємність відеопам’яті (256 Мбайт і більше) та система під’єднання до материнської плати.
Пристрої друку призначені для виведення тексту, графічних зображень на тверду поверхню (папір, картон, плівку тощо). Їх поділяють на дві групи: принтери (англ. ргіпі - друкувати) і плотери (англ. рїоі - план, креслення).
Сучасні пристрої друку мають свою систему опрацювання даних і керування апаратурою друку, власний процесор, пам’ять.
Принтери, залежно від методів отримання зображення, розподіляють на такі групи (рис. 2.45):
- ударні (матричні) - ті, що створюють на паперовому носії зображення символів або графіки за допомогою окремих точок, які наносяться з використанням спеціальних ударних механізмів та фарбуючої стрічки;
- безударні (струменеві, лазерні, світлодіодні, термічні) - ті, що формують зображення з крапель чорнила, частинок порошку або шляхом нагрівання спеціального паперу чи фарби.
Матричні принтери (рис. 2.46) з’явилися у 1971 р. і наприкінці 70-х років минулого століття стали основними на ринку принтерів.
Суттєвими недоліками матричних принтерів, що зумовлюють зменшення їх випуску і використання, є низька якість друку, відносно мала швидкість друку, неможливість якісно передавати відтінки, високий рівень шуму.
Разом з тим, матричні принтери надійні і економічні, невибагливі до якості паперу та дають змогу за допомогою копіювального паперу отримати одразу кілька копій. Тому до цього часу вони широко використовуються при друкуванні квитків (наприклад, у залізничних касах), квитанцій, чеків, тобто там, де друкується тільки текст і вимоги до його якості незначні.
Принцип дії струменевих принтерів (рис. 2.47) полягає в створенні зображення за допомогою дуже малих крапель спеціальних чорнил, що виштовхуються з друкуючої головки на поверхню паперу або плівки.
За швидкістю та якістю друку струменеві принтери не поступаються лазерним, а вартість кольорового друку на них нижча.
Головними недоліками струменевих принтерів є швидке вигоряння більшості чорнил під дією світла та їх низька стійкість до вологи.
Лазерні принтери (рис. 2.48) широко розповсюджені на сучасному ринку комп’ютерної техніки. У них використовується принцип дії на основі електризації малих частинок порошкоподібної фарби (тонера), за допомогою якої і створюється зображення на поверхні паперу або плівки. У процесі створення зображення використовується лазер (англ. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – підсилення світла в результаті вимушеного випромінювання) - пристрій для генерації світлового променя. Лазерні принтери бувають монохромні та кольорові.
Основними перевагами лазерного друку є: стійкість отриманих зображень до вологи та прямого сонячного проміння, висока якість, порівняно низька вартість друкованої сторінки (особливо, для монохромного друку), висока швидкість, низький рівень шуму, висока надійність всієї системи.
Серед недоліків слід назвати більшу, ніж для інших принтерів, вартість самих пристроїв, особливо кольорових.
Наведемо порівняльну таблицю властивостей принтерів, призначених для використання в побуті та в невеликих організаціях (табл. 2.7).
Останнім часом широко використовується комп’ютерне мультимедійне обладнання, яке дає змогу відтворювати звук, відео, графічні об’єкти. До цього обладнання відносять звукові колонки (рис. 2.51), мікрофони, навушники (головні телефони) (рис. 2.52), мультимедійні проектори (рис. 2.53) тощо.
Основними властивостями пристроїв відтворення та введення звуку є ширина діапазону звуку (в межах від 20 Гц до 20 КГц) та потужність. Серед звукових колонок також розрізняють колонки з додатковим підсилювачем звуку і без нього.
Для відтворення зображень на великі екрани використовують мультимедійні проектори. Основними властивостями цих пристроїв є роздільна здатність (від 800 на 640 точок), контрастність та інтенсивність світлового потоку (від 1000 ANSI лм).
Комунікаційні пристрої
Для передачі даних від одного комп’ютера до інших використовують комунікаційні пристрої. Одним з таких пристроїв є модем (англ. тойиїаіог та Автойиїаіог - пристрій для модуляції і демодуляції сигналу). Він використовується для приєднання комп’ютерів до мереж, якими здійснюється передача даних, і забезпечує перетворення електричного сигналу комп’ютера в сигнал, який може бути переданий певною мережею, а також здійснює зворотне перетворення сигналів. Відповідно до мережі, якою здійснюється передача даних, розрізняють модеми для телефонних, кабельних, телевізійних, електричних, радіомереж тощо.
Основною властивістю модему є пропускна здатність - кількість бітів, переданих за одну секунду. Сучасні модеми передають дані телефонними мережами з пропускною здатністю 56 Кбіт за секунду і більше. Модеми для інших мереж можуть забезпечувати обмін даними зі швидкістю до 10 Гбіт за секунду.
При приєднанні до комп’ютерних мереж в установах, навчальних закладах, у багатоквартирних будинках і навіть для облаштування домашньої мережі, крім модемів, можуть використовуватися плати комп’ютерних мереж (рис. 2.56), які ще називають адаптерами комп’ютерних мереж. Основною властивістю плат комп’ютерної мережі є пропускна здатність. Використовують плати з пропускною здатністю 10, 100, 1000 і 10 000 Мбіт за секунду.