5.3. Периферійні пристрої комп'ютерів

Пристрої комп'ютерів поділяються на центральні (внутрішні) і перефірійні (зовнішні). Центральні пристрої - це процесор і пристрої, підключені безросередньо до процесора (ОЗП і т.п.), перефірійні – підключені через контролери.

Органічною частиною комп'ютера є периферійне обладнання, питома вага якого в комплексі обчислювальної техніки складає приблизно 40-50%. До цього устаткування належать пристрої довготривалої пам'яті, пристрої вводу-виведення, термінали, системи відображення інформації, друкуючі пристрої.

По функціональному призначенню периферійні пристрої належать до однієї з трьох груп: 1) вводу інформації; 2) виведення інформації; 3) зовнішні запам'ятовуючі пристрої.

Головним засобом вводу інформації в ПЕОМ є клавіатура. Клавіатура має чотири групи клавіш: алфавітно-цифрові - для вводу чисел і текстів; функціональні - для переключення з одного виду роботи на інший; клавіші зі стрілками - для переміщення курсору по екрану дисплею; спеціальні керуючі клавіші - для зміни регістрів і режимів вводу. Клавіатура виготовляється так, щоб задовольняти ергономічним вимогам: вона повинна бути зручною для тривалої роботи; розташування клавіш повинно відповідати стандартам, що враховують нормальні навички роботи на друкарських машинках. Типові розміри блоку клавіатури 40 Х 450 Х 180 мм. До системного блоку вона підключається за допомогою кабелю.

Дисплей або монітор служить головним пристроєм для відображення інформації. Монітори можуть працювати в алфавітно-цифровому або графічному режимі, можуть підтримувати кольорове або тільки монохромне (чорно-біле) зображення. Суттєвими технічними параметрами є текстовий формат і розподільча здатність зображення. Текстовий формат характеризується максимальною кількістю символів у рядку і кількістю текстових рядків на екрані. У графічному режимі розподільча здатність задається кількістю крапок по горизонталі та кількістю крапок (крапкових рядків) по вертикалі (1024 х 1024). Інший характерний параметр - це кількість підтримуваних рівнів яскравості в монохромному режимі або кількість кольорів при кольоровому зображенні. Нарешті, важливим параметром є розмір екрана, від якого залежить можливість розрізнення зображення в цілому і чіткість окремих елементів, у тому числі букв і цифр (15,6’’).

Вказані параметри залежать як від конструкції екрана, так і від схеми керування, зосередженої у системному блоці. В даний час у більшості випадків застосовується схема формування зображення на основі екранної, або растрової пам'яті (bit-mapping). Кожний елемент зображення - одна крапка на екрані дисплея - формується з фрагмента растрової пам'яті, що складається з 1, 2 або 4 бітів. Обсяг сучаної відеопам'яті до 1 Гб.

Донедавна професійні ПЕОМ мали дисплеї, засновані на монохромних або кольорових елекронно-променевих трубках (ЕПТ, RGB-монітори). Сучасні дисплеї - на основі рідкокристалевих панелей, типу LCD TFT, плазмові.

Підключення дисплея до системного блоку здійснюється за допомогою контролера, що частіше усього реалізується у вигляді окремої плати (адаптеру), який вставляється в системний блок. Адаптер звичайно містить растрову пам'ять і схеми керування екраном. Контролер визначається типом дисплея, для якого він призначений.

Для переміщення курсору по екрану є сучасні маніпулятори типу "миша" ("mouse") – оптичні, лазерні, безпроводні (блютуз).

Основним засобом зберігання інформації на ПК є твердий диск ("hard disk", їх ще називають накопичувачами на фіксованих, або жорстких магнітних дисках (НЖМД), або "вінчестерами").

Основу НЖМД складає пакет із декількох дискових пластин, покритих із двох боків магнітним матеріалом і розміщених разом із голівками запису-читання у герметичному корпусі. Більшість НЖМД, що випускаються, мають диски діаметром 133 мм. Для великих ЕОМ поставляються НЖМД збільшених розмірів із підвищеною ємністю.

Для кожної магнітної поверхні дискового пакета передбачена своя магнітна голівка запису-читання. За допомогою утримувачів, з'єднаних із кроковим двигуном, вони одночасно переміщуються по однойменним робочим доріжкам пакету, що обертається іншим двигуном із постійною швидкістю 1,5...3,5 тис. обертів на хвилину. Герметизація пакету і голівок за допомогою металевої кришки охороняє їх від пилу і вологи.

Щоб одержати необхідну ємність на порівняно невеликій поверхні диска, ширина доріжки повинна бути маленькою, менше 0,1 мм. Тому в накопичувачах підвищеної ємності із великою кількістю доріжок для переміщення голівок застосовують два двигуни - один для приблизного, а інший для точного встановлення на доріжку. Точна і тонка механіка НЖМД не виносить різких ударів. Перед переміщенням накопичувача його голівки переводяться у транспортне положення. В операційній системі ЕОМ для цього є спеціальна команда паркування голівок ("рагk"). Сучасні НЖМД при вимиканні живлення виконують паркування, користуючись запасеною енергією.

Двигунами і голівками управляє електронний блок, розміщений на плиті, що прикріплена до корпуса НЖМД і складає з ним одне ціле. Для зменшення габаритів блоку в ньому застосовуються мікросхеми підвищеної інтеграції і мікропроцесори.

Стикування НЖМД із головним процесором ЕОМ здійснюється за допомогою контролера, або адаптера. У великих ЕОМ ця з'єднуюча апаратура називається каналом. Безпосереднє логічне керування НЖМД виконує програма-драйвер, що є присутня у складі операційної системи.

Зовнішньо наявність НЖМД, розташованого, як правило, всередині головного (системного) блоку машини, помітна частіше усього лише по відповідній сигнальній лампочці.

Мобільні зовнішні НЖМД – SATA 25 до1000Гб.

Ще кілька років тому як мобільні диски широко використовувались гнучкі диски (дискети) розмірів 5,25 (360 Кб) і 3,5 (1,44 Мб) дюйми. Вони виготовлялись з тонкої пластикової плівки з магнітним покриттям. На поверхні диска з двох боків розташовуються концентричні доріжки (40 або 80) з інформацією. Диск запечатаний у корпус із пластику.

В наш час замість дискет використовуються пристрої флеш-пам'яті.

Флеш-пам'ять.

CD, DVD.

Принтери, хоча і не входять безпосередньо до складу ПЕОМ, є неодмінним атрибутом автоматизованих робочих місць на їхній основі. Принципи дії сучасних принтерів для ПЕОМ різноманітні. Головним показником є якість друку і швидкість.

Розрізняють такі умовні різновиди якості друку: чорновий, посилений, майже типографський і типографський. У тексті ці різновиди якості названі відповідно посереднім, середнім, гарним і відмінним. Швидкість друку у різних принтерів коливається від 12 символів/с до 8 сторінок/хв. ( біля 300 символів/с).

Струміневі принтери можуть давати середню і гарну якість друку, у тому числі з декількома рівнями яскравості, і забезпечують кольоровий друк. Принцип дії заснований на тому, що під керуванням програми із сопла , що переміщується по горизонталі , на папір викидаються дрібні краплинки чорнил, формуючи необхідні зображення. Картрідж струміневого принтеру – набір балончиків з чорнилами. Їх головні недоліки - необхідність спеціальних чорнил, що не засмічують сопло голівки, і чутливість до якості паперу.

Найдосконалішими вважаються лазерні принтери. Використовують монохромні і кольорові лазерні принтери. Лазерний промінь сканує - електризує поверхню барабана, до барабана притягається фарбуюча речовина – тонер (суміш фарби з залізом), потім тонер переноситься на папір і припікається. Якість друку в лазерних принтерів відмінна, швидкість роботи - до 8 сторінок/хв. У графічному режимі ці принтери друкують із дозволяючою спроможністю біля 12 крапок/мм. Але вони порівняно дорогі. Крім того, досить дорогим є змінний друкуючий вузол- картрідж, що включає барабан із фарбуючою речовиною.

Використовуються також матричні принтери. У них зображення окремих знаків будуються на матриці розміром 9х9, крапки якої формуються ударами через фарбуючу стрічку найтонших стрижнів (діаметром 0,2-0,3 мм). Число стрижнів звичайно дорівнює 9, так що крапки в межах матриці стикаються, створюючи безперервні лінії. Вузол , що друкує - голівка зі стрижнями - рухається в горизонтальному напрямку, і знаки можуть друкуватися як при прямому, так і при оберненому ході, що дозволяє досягати швидкості друку до 200 знаків у секунду. Якість друку у принтерів цього типу коливається від посереднього до гарного, вони компактні, не потребують спеціального паперу, їх картрідж – стрічка дешевший інших. Дешеві вийшли з використання. Деякі високоякісні принтери мають голівки з 24 стрижнями, що дозволяє друкувати знаки майже типографської якості.

Усі типи принтерів приєднуються до ПЕОМ за посередництвом спеціального контролера і драйвера.

Сканер – пристрій, який дає змогу вводити у комп’ютер чорно-біле чи кольорове зображення і прочитувати графічну чи текстову інформацію. Бувають:

• планшетні (оригінал кладуть на скло, під яким рухається оптико-електронний зчитуючий пристрій);

• барабанні (оригінал втягується через вхідну щілину і пропускається через нерухомий зчитуючий пристрій).

Порти (роз’єми, слоти) вводу – виведення. Донедавна ПЕОМ мали порти вводу-виведення типу Centronics (LPT – прінтери, сканери), RS-232С (COM – модеми тощо), роз’єми PS2 для підключення клавіатури і миші та інші. Замість цих роз’ємів на сучасних ПЕОМ більшість зовнішніх прістроїв підключається чараз універсальні роз’єми типу USB (універсальна послідовна шина), найчастіше USB–2.0. Застосовуються також спеціальні роз’єми для підключення зовнішніх дисплеїв, локальної та глобальної мережі тощо.