20.04.2022

Группа 408

Предмет: Информатика 

Тема: Архитектура компьютеров 

Тема урока : Использование внешних устройств 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект  урока.

Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключают к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты.

Контроллеры и адаптеры представляют собой наборы электронных цепей, которыми снабжаются устройства компьютера с целью обеспечения совместимости их интерфейсов. Контроллеры, кроме этого, осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора.

Подключение стандартных внешних устройств обычно не вызывает никаких проблем: надо только присоединить устройство к компьютеру соответствующим стандартным кабелем и (возможно) установить на компьютер программный драйвер. Драйверы — это системные программы, обеспечивающие работу принтеров, дисководов, дисплеев, клавиатуры и т.п.

Гораздо сложнее ситуация, когда к компьютеру требуется присоединить нестандартное внешнее устройство. В этом случае необходимо доскональное знание особенностей используемых интерфейсов и умение эффективно с ними работать.

Рассмотрим различные виды внешних устройств.

Внешние запоминающие устройства

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. Одной из основных характеристик ВЗУ является общий объем хранимой информации, или емкость ВЗУ, обычно измеряемая в байтах.

Из-за большого различия быстродействия оперативной памяти и ВЗУ обращения к внешней памяти вызывают потери производительности ПК. Поэтому быстродействие ВЗУ является показателем не менее важным, чем его емкость.

Соответственно быстродействие ВЗУ определяется двумя показателями: временем доступа и скоростью передачи информации. Различают среднее и максимальное время доступа.

К устройствам ввода информации относятся клавиатура, ручные манипуляторы мышь, трекбол, джойстик, сканер, световое перо, цифровая видеокамера, микрофон и др.

К устройствам вывода информации относятся дисплей (монитор), принтер, плоттер, акустические

Дисплей (монитор) является наиболее популярным устройством вывода информации. Бывают монохромные (черно-белые) и цветные дисплеи.

В зависимости от принципа действия мониторы делятся на:

• - мониторы с электронно-лучевой трубкой;
• - дисплеи на жидких кристаллах.

Электронно-лучевая трубка представляет собой электронновакуумное устройство в виде стеклянной колбы, в горловине которой находится электронная трубка, на дне — экран со слоем люминофора.

При нагревании электронная пушка излучает поток электронов, которые с высокой скоростью перемещаются к экрану. Поток электронов (электронный луч) проходит через фокусирующую и отклоняющую катушку, которая направляет его в определенную точку люминофорно- го покрытия экрана. Под действием электронов люминофор излучает свет, который видит пользователь.

Жидкокристаллические мониторы. Для изготовления ЖК-экранов используют так называемые нематические кристаллы, молекулы которых имеют форму палочек или вытянутых пластинок. Между двумя стеклами с прозрачными электродами находятся молекулы жидких кристаллов (слой вещества составляет приблизительно 5-10 мкм). В отсутствие электрического поля молекулы этого вещества образуют спирали, скрученные на 90 градусов (отсюда и их название twisted). В результате такой ориентации молекул плоскость поляризации проходящего через ЖК-элемент света поворачивается примерно на этот же угол. Если на входе и выходе этого элемента поместить поляризаторы, смещенные относительно друг друга также на угол 90 градусов, то свет беспрепятственно может проходить через этот элемент. Если же к прозрачным электродам приложено напряжение, спираль молекул распрямляется (они просто ориентируются вдоль поля). Поворота плоскости поляризации уже не происходит и, как следствие, выходной поляризатор не пропускает свет.

Сканеры. Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат.

Сканеры разделяются на:

• - ручные;
• - листопротяжные;
• - планшетные;
• - барабанные.

Ручные сканеры обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют интерес прежде всего для владельцев мобильных ПК. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек/ дюйм), часто обуславливают перекосы отсканированного изображения (что осложняет работу программ распознавания, которым к тому же приходится иметь дело со страницами А4, склеенными из нескольких фрагментов).

В листопротяжном сканере страницы документа в процессе чтения пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода журнальных или книжных данных. К листопротяжным сканерам отдельно предлагаются полезные устройства автоматической подачи документов.

Планшетные сканеры универсальны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал (бумажный документ или плоский предмет) кладется на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем. Планшетные сканеры пригодны как для качественного сканирования цветных изображений, так и для более или менее быстрого ввода текстовых документов. Помимо сканеров массового спроса, выпускаются планшетные аппараты для полиграфии и скоростные офисные модели формата А4. Планшетный сканер можно дополнительно оснастить устройством для работы со слайдами (коротко — слайдовую приставку) или автоподатчиком документов.

Барабанные сканеры, по светочувствительности значительно превосходящие потребительские планшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотографий. Разрешение барабанных сканеров обычно составляет 3000-5000 точек/дюйм.

Принтеры. Печатающие устройства, или принтеры (от англ, printer) предназначены для вывода алфавитно-цифровой (текстовой) и графической информации на бумагу или подобный ей носитель.

Принтеры можно разделить на две большие группы: ударные и безударные. Принтеры ударного типа характеризуются тем, что изображение на бумагу наносится механическим способом. Из них в ПЭВМ применяются устройства с литерной печатью (литерные принтеры) и точечно-матричные принтеры.

В безударных принтерах передвижение бумаги и печатающей головки по-прежнему осуществляется механическим способом, но для формирования изображения на бумаге используются немеханические принципы. Основные преимущества безударной технологии — высокая скорость печати и низкий уровень шума.

Принтеры подразделяются на устройства последовательного действия (печатают посимвольно), построчно печатающие устройства (выводят строки целиком) и постранично печатающие устройства (сразу формируют страницу).

Литерные принтеры. В больших ЭВМ используются высокоскоростные литерные печатающие устройства параллельного действия. Последовательная литерная технология печати заимствована, по сути дела, у пишущих машинок. Она состоит в печати сформированными символами — литерами. При этом способе печати производится удар по бумаге литерой через красящую ленту, в результате чего на бумаге остается контур символа. Печатающие элементы (шрифтоносители), на которых размещены литеры всех печатных знаков, могут выполняться цилиндрическими (в виде барабана), шарообразными, лепестковыми (типа «ромашка»), ленточными или наперсткообразными (напоминающими волан для игры в бадминтон).