IV. Основні зовнішні пристрої пк

Клавіатура служить для введення інформації в комп'ютер і подачі керуючих сигналів. Вона містить стандартний набір алфавітно-цифрових клавіш і деякі додаткові клавіші — керуючї й функціональні, клавіші керування курсором, а також малу цифрову клавіатуру.

Курсор — це цвітний символ на екрані монітора, що вказує позицію, на якій буде відображатися наступний знак, що вводиться із клавіатури.Усі символи, що набираються на клавіатурі, негайно відображаються на моніторі в позиції курсору.Найпоширеніша сьогодні 101-клавішна клавіатура c розкладкою клавіш QWERTY (читається “кверти”), названа так по клавішах, розташованим у верхньому лівому ряді алфавітно-цифрової частини клавіатури:Така клавіатура має 12 функціональних клавіш, розташованих уздовж верхнього краю. Натискання функціональної клавіші приводить до посилки в комп'ютер не одного символу, а цілої сукупності символів.

Функціональні клавіші можуть програмуватися користувачем. Наприклад, у багатьох програмах для одержання допомоги (підказки) задіяна клавіша F1, а для виходу із програми - клавіша F10.

Керуючі клавіші мають наступне призначення:

Enter - клавіша введення;

Esc (Escape - вихід) клавіша для скасування яких-небудь дій, виходу із програми, з меню й т.п.;

Ctrl і Alt - ці клавіші самостійного значення не мають, але при натисканні разом з іншими керуючими клавішами змінюють їхню дію;

Shift (регістр) - забезпечує зміну регістра клавіш (верхнього на нижній і навпаки);

Insert (вставляти) - перемикає режими вставки (нові cимволи вводяться посередині вже набраних, розсовуючи їх) і заміни (старі символи заміщаються новими);

Delete (видаляти) - видаляє символ з позиції курсору;

Back Space або — видаляє символ перед курсором;

Home і End - забезпечують переміщення курсору в першу й останню позицію рядка, відповідно;

Page Up і Page Down - забезпечують переміщення по тексту на одну сторінку (один екран) назад і вперед, відповідно;

Tab - клавіша табуляції, забезпечує переміщення курсору вправо відразу на кілька позицій до чергової позиції табуляції;

Caps Lock - фіксує верхній регістр, забезпечує уведення прописних букв замість рядкових;

Print Screen - забезпечує печатку інформації, видимої в сучасний момент на екрані.

Довга нижня клавіша без назви - призначена для уведення пробілів.

Клавіші , , і служать для переміщення курсору нагору, униз, уліво й вправо на одну позицію або рядок.

Мала цифрова клавіатура використовується у двох режимах — введення чисел і керування курсором. Перемикання цих режимів здійснюється клавішею Num Lock.

Клавіатура містить вбудований мікроконтролер (місцевий пристрій керування), що виконує наступні функції:

- послідовно опитує клавіші, зчитуючи введений сигнал і виробляючи двійковий скан-код клавіші;

- управляє світловими індикаторами клавіатури;

- проводить внутрішню діагностику несправностей;

- здійснює взаємодію із центральним процесором через порт ввода-вивода клавіатури.

Клавіатура має вбудований буфер — проміжну пам'ять малого розміру, де містяться введені символи. У випадку переповнення буфера натискання клавіші буде супроводжуватися звуковим сигналом - це означає, що символ не введений (відкинуть).

Роботу клавіатури підтримують спеціальні програми, "зашиті" в BIOS, а також драйвер клавиатури, який забезпечує можливість введення російських букв, керування швидкістю роботи клавіатури й ін.

Відеосистема комп'ютера складається із трьох компонентів:

- монітор (називающийся також дисплеєм);

- відеоадаптер;

- програмне забезпечення (драйвери відеосистеми).

Відеоадаптер посилає в монітор сигнали керування яскравістю променів і синхросигнали рядкових й кадрових розгорнень. Монітор перетворює ці сигнали в зорові образи. А програмні засоби обробляють відеозображення — виконують кодування й декодування сигналів, координатні перетворення, стиск зображень і ін.

Монітор — це пристрій візуального відображення інформації (у вигляді тексту, таблиць, малюнків, креслень і ін.).

Переважна більшість моніторів сконструйовані на базі електронно-променевої трубки (ЕПТ), і принцип їхньої роботи аналогічний принципу роботи телевізора. Монітори бувають алфавітно-цифрові й графічні, монохромні й кольорового зображення. Сучасні комп'ютери комплектуються, як правило, кольоровими графічними моніторами.

Рис.5

Основний елемент дисплея - електронно-променева трубка. Її передня, звернена до глядача частина із внутрішньої сторони покрита люмінофором — спеціальною речовиною, здатною випромінювати світло при влученні на нього швидких електронів.Люмінофор наноситься у вигляді наборів крапок трьох основних кольорів — червоного, зеленого й синього. Ці кольори називають основними, тому що їхніми сполученнями (у різних пропорціях) можна представити будь-які кольори спектра.Набори крапок люмінофора розташовуються по трикутних тріадах. Тріада утворює піксел — крапку, з якої формується зображення (англ. pixel — picture element, елемент картинки). Відстань між центрами пікселів називається крапковим кроком монітора. Це відстань істотно впливає на чіткість зображення. Чим менше крок, тим вище чіткість. Звичайно в кольорових моніторах крок становить 0,24 мм. При такому кроці очі людини сприймають крапки тріади як одну крапку "складних" кольорів.На протилежній стороні трубки розташовані три (по кількості основних квітів) електронні пушки. Всі три пушки "націлені" на той самий піксел, але кожна з них випромінює потік електронів направлених убік "своєї" крапки люмінофора.Щоб електрони безперешкодно досягали екрана, із трубки відсасується повітря, а між пушками й екраном створюється висока електрична напруга, що прискорює електрони.Перед екраном на шляху електронів ставиться маска — це тонка металева пластина з більшою кількістю отворів, розташованих напроти крапок люмінофора. Маска забезпечує влучення електронних променів тільки в крапки люмінофора відповідних кольорів.Величиною електронного струму гармат і, яскравістю світіння пікселів, управляє сигнал, що надходить із відеоадаптера.

М ал. 6. Хід електронного пучка по екрані.

На ту частину колби, де розташовані електронні пушки, надівається система,відхиляюча монітор, що змушує електронний пучок пробігати по черзі всі строчки рядка за рядком від верхньої до нижньої, потім вертатися в початок верхнього рядка й т.д.

Кількість відображених рядків у секунду називається рядковою частотою розгорнення. А частота, з якої міняються кадри зображення, називається кадровою частотою розгорнення-вона не повинна бути нижче 60 Гц, інакше зображення буде мерехтіти.Поряд із традиційними ЕПТ-моніторами усе ширше використовуються плоскі жидкокристалічні(ЖК) монітори.

Рідкі кристали — це особливий стан деяких органічних речовин, у якому вони мають плинність і властивість утворювати просторові структури, подібні кристалічним. Рідкі кристали можуть змінювати свою структуру й світлооптичні властивості під дією електричної напруги. Міняючи за допомогою електричного поля орієнтацію груп кристалів і використовуючи введені в жидкокристалічний розчин речовини, здатної випромінювати світло під впливом електричного поля, можна створити високоякісні зображення, що передають більше 15 мільйонів колірних відтінків.

По компактності такі монітори не знають собі рівних. Вони займають в 2 - 3 рази менше місця, чим монітори з ЕПТ і в стільки ж раз легше; споживають набагато менше електроенергії й не випромінюють електромагнітних хвиль, що впливають на здоров'я людей.Різновид монітора — сенсорний екран. Тут спілкування з комп'ютером здійснюється шляхом дотику пальцем до певного місця чутливого екрана. Цим вибирається необхідний режим з меню, показаного на екрані монітора.

Меню — це виведений на екран монітора список різних варіантів роботи комп'ютера, по якому можна зробити конкретний вибір.

Сенсорними екранами обладнують робочі місця операторів і диспетчерів, їх використовують в інформаційно-довідкових системах і т.д.

Відеоадаптер — це електронна плата, що обробляє відеодані (текст і графіку) і управляє роботою дисплея. Містить відеопам'ять, регістри введення виводу й модуль BIOS. Посилає в дисплей сигнали керування яскравістю променів і сигнали розгорнення зображення.

Найпоширеніший відеоадаптер на сьогоднішній день — адаптер SVGA (Super Video Graphics Array — супервідеографічний масив), що може відображати на екрані дисплея 1280х1024 пикселей при 256 квітах і 1024х768 пикселей при 16 - 32 мільйонах кольорів.Із традиційними відеоадаптерами широко використовуються різноманітні пристрої комп'ютерної обробки відеосигналів:

Графічні акселератори (прискорювачі) —це спеціалізовані графічні співпроцесори, що збільшують ефективність відеосистеми. Їхнє застосування звільняє центральний процесор від великого обсягу операцій з відеоданими, тому що акселератори самостійно обчислюють, які пікселі відображати на екрані і які їхні кольори.

Фрейм-грабери, які дозволяють відображати на екрані комп'ютера відеосигнал від відеомагнітофона, камери, лазерного програвача й т.п., для того, щоб захопити потрібний кадр на згадку й згодом зберегти його у вигляді файлу.

TV-тюнери -це відеоплати, що перетворюють комп'ютер у телевізор. TV-тюнер дозволяє вибрати будь-яку потрібну телевізійну програму й відображати її на екрані в масштабованому вікні. У такий спосіб можна стежити за ходом передачі, не припиняючи роботу.

Аудіоадаптер (Sound Blaster або звукова плата) це спеціальна електронна плата, що дозволяє записувати звук, відтворювати його й створювати програмними засобами за допомогою мікрофона, навушників, динаміків, убудованого синтезатора й іншого встаткування.

Аудіоадаптер містить у собі два перетворювачі інформації:

- аналого-цифровий, котрий перетворює безперервні (тобто, аналогові) звукові сигнали (мову, музику, шум) у цифровий двійковий код і записує його на магнітний носій;

- цифро-аналоговий, що виконую зворотне перетворення збереженого в цифровому виді звуку в аналоговий сигнал, що потім відтворюється за допомогою акустичної системи, синтезатора звуку або навушників.

Професійні звукові плати дозволяють виконувати складну обробку звуку, забезпечують стереозвук, мають власне ПЗП із сотнями, що зберігаються в ньому тембрів звучань різних музичних інструментів.Звукові файли звичайно мають дуже більші розміри. Так, трихвилинний звуковий файл зі стереозвуком займає приблизно 30 Мбайт пам'яті. Тому плати Sound Blaster, крім своїх основних функцій, забезпечують автоматичний стиск файлів.

Область застосування звукових плат -це комп'ютерні ігри, що обучають програмні системи, рекламні презентації, "голосова пошта" (voice mail) між комп'ютерами, озвучування різних процесів, що відбуваються в комп'ютерному встаткуванні, таких, наприклад, як відсутність паперу в принтері й т.п.

Модем —це пристрій для передачі комп'ютерних даних на більші відстані по телефонних лініях зв'язку.

Цифрові сигнали, вироблювані комп'ютером, не можна прямо передавати по телефонній мережі, тому що вона призначена для передачі людської мови - безперервних сигналів звукової частоти.

Модем забезпечує перетворення цифрових сигналів комп'ютера в змінний струм частоти звукового діапазону - цей процес називається модуляцією, а також зворотне перетворення, що називається демодуляцією. Звідси назва пристрою: модем - модулятор/демодулятор.

Мал. 7. Схема реалізації модемного зв'язку

Для здійснення зв'язку один модем викликає інший по номері телефону, а той відповідає на виклик. Потім модеми посилають один одному сигнали, узгоджуя підходячий їм обом режим зв'язку. Після цього передавальний модем починає посилати модульовані дані з погодженою швидкістю (кількістю біт у секунду) і форматом. Модем на іншому кінці перетворює отриману інформацію в цифровий вид і передає її своєму комп'ютеру. Закінчивши сеанс зв'язку, модем відключається від лінії.Керування модемом здійснюється за допомогою спеціального комутаційного програмного забезпечення.Модеми бувають зовнішні, виконані у вигляді окремого пристрою, і внутрішні, що представляють собою електронну плату, установлювану усередині комп'ютера. Майже всі модеми підтримують і функції факсів.

Факс — це пристрій факсимільної передачі зображення по телефонній мережі. Назва "факс" відбулося від слова "факсиміле" (лат. fac simile - зроби подібне), що означає точне відтворення графічного оригіналу (підпису, документа й т.д.) засобами печатки. Маніпулятори (миша, джойстик і ін.) — це спеціальні пристрої, які використовуються для керування курсором.Миша має вигляд невеликої коробки, що повністю вміщається на долоні. У верхній частині пристрою розташовані керуючі кнопки (звичайно їх три), що дозволяють задавати початок і кінець руху, здійснювати вибір меню й т.п.

Джойстик— звичайно це стрижень-ручка, відхилення якої від вертикального положення приводить до пересування курсору у відповідному напрямку по екрані монітора. Часто застосовується в комп'ютерних іграх. У деяких моделях у джойстик монтується датчик тиску. У цьому випадку, чим сильніше користувач натискає на ручку, тим швидше рухається курсор по екрані дисплея.

Трекбол — невелика коробка з кулькою, убудованою у верхню частину корпуса. Користувач рукою обертає кульку й переміщає, відповідно, курсор. На відміну від миші, трекбол не вимагає вільного простору біля комп'ютера, його можна вмонтувати в корпус машини.

Дігітайзер— цепристрій для перетворення готових зображень (креслень, карт) у цифрову форму. Являє собою плоску панель - планшет, розташовувану на столі, і спеціальний інструмент - перо, за допомогою якого вказується позиція на планшеті. При переміщенні пера по планшеті фіксуються його координати в близько розташованих крапках, які потім перетворяться в комп'ютері в необхідні одиниці виміру.

Принтери (друкувальні пристрої) - це пристрій виводу даних з ЕОМ, що перетворює інформаційні ASCII-коди у відповідні їм графічні символи (букви, цифри, знаки й т.п.) і фіксуючі ці символи на папері.

Принтери є найбільш розвиненой групою ЗП ПК, що нараховує до 1000 різних модифікацій. Принтери відрізняються між собою по різних ознаках:

- кольоровість (чорно-білі й кольорові);

- спосіб формування символів ;

- принцип дії (матричні, термічні, струминні, лазерні);

-способи печатки (ударні, ненаголошені) і формування рядків (послідовні, паралельні);

- ширина каретки (із широкої (375 - 450 мм) і вузької (250 мм) кареткою);

- довжина друкованого рядка (80 і 132 - 136 символів);

- набір символів (аж до повного набору символів ASCII);

- швидкість печатки;

- розв'язна здатність, найбільш уживаною одиницею виміру є dpi (dots per inch) - кількість крапок на дюйм.

Печатка в принтерів може бути посимвольна, порядкова, посторінкова. У матричних принтерах зображення формується із крапок.Матричні принтери можуть працювати у двох режимах - текстовому й графічному.Перемикання режимів роботи матричних принтерів і зміна шрифтів можуть здійснюватися як програмно, так і апаратно шляхом натискання наявних на пристроях клавіш і/або відповідної установки перемикачів.До МП принтери можуть підключиться й через паралельний, і через послідовний порт. Паралельні порти використаються для підключення паралельно працюючих (сприймаючу інформацію відразу по байті} принтерів. Наприклад, адаптери типу Centronics дозволяють підключати одночасно до трьох принтерів. Послідовні порти (2 шт.) служать для підключення послідовно працюючих (сприймаючу інформацію послідовно по 1 біту) принтерів, наприклад адаптери типу R3-232C (стик З2). Більшість принтерів використовують паралельні порти.

Сканери є найважливішою ланкою електронних систем обробки документів. Вони досить різноманітні, і їх можна класифікувати по цілому ряді ознак. Сканери бувають чорно-білі й кольорові.Чорно-білі сканери можуть зчитувати штрихові зображення й напівтонові. Кольорові сканери працюють і із чорно-білими, і з кольоровими оригіналами. Розв'язна здатність сканерів становить від 75 до 1600 dpi (dot per inch).).

В останні роки з'явилися інтелектуальні програми розпізнавання образів типу Omnifont, які пізнають символи не по крапках, а по характерній для кожного з них індивідуальної топології. Сканер підключається до паралельного порту ПК. Для роботи зі сканером ПК повинен мати спеціальний драйвер, бажано драйвер, що відповідає стандарту TWAIN. В останньому випадку можлива робота з більшим числом TWAIN-сумісних сканерів і обробка файлів підтримуючий стандарт TWAIN програмами, наприклад розповсюдженими графічними редакторами Corel Draw, Max Mate, Picture Publisher, Adobe PhotoShop, Photo Finish. Розпізнавання тексту FineReader. Більшість драйверів орієнтовані на роботу з локальним комп'ютерним інтерфейсом SCSI

Висновки

Персональній комьютер ( ПК ) став обов'язковим атрибутом в будь-якому сучасному офісі.Особено великий інтерес до комп’ютерів серед молоді, що широко використовують його для своїх цілей.

Розвиток електронної промисловості здійснюється такими швидкими темпами, що буквальне через 1-2 роки, сьогоднішнє " чудо техніки" стане морально застарілим. Проте принципи комп'ютера залішаються незмінними ще з тієї миті як знаменитий математик Джон фон Нейман в 1945 році підготував доповідь про пристрій і функціонування універсальних обчислювальних пристрооїв,тобто . комп'ютерів.Тому розглянута вище тема дає наочне уявлення про те, яке провідне місце в житті суспільства займають в даній час персональні комп'ютери, сфера застосування яких безмежна.Звічайно персональні комп'ютери IBM PC складаються з трьох частин (блоків) :

# системного блоку;

# клавіатури, що дозволяє вводіті символі в комп'ютер;

# монітора (або дисплея) - для зображення текстової і

графічної інформації.

Системний блок комп’ютера є головним..В ньому розташовуються всі основні вузли комп'ютера:Також до системного блоку комп'ютера IBM PC можна підключати різні пристрої введення-виведення інформації, розширюючи тим самим його функціональні можливості.Багато пристроїв під'єднуються через спеціальні гнізда (роз'єми),що знаходяться звичайно на задній стінці системного блоку комп'ютера.Самим головнім елементом в комп'ютері, є мікропоцессор - невелика (у декілька сантиметрів) електронна схема, що виконує всі обчислення і обробку інформації..У комп'ютерах типа IBM PC використовуються мікропроцесори фірми Intel,а також сумісні з ними мікропроцесори інших фірм (AMD,Cyrix,IBM і ін.

Важливим елементом комп'ютера є оперативна пам'ять.Саме з неї процесор і співпроцесор беруть програми і початкові дані для обробки, У основу побудові більшості ЕОМ покладеній принцип, сформульованій в 1945 р. Джоном фон Нейманом:

1. Принцип програмного керування (програма складається з набору команд, які виконуються процесором автоматично один за одним у певній послідовності).

2. Принцип однорідності пам'яті (програма й дані зберігаються в одній і тій же пам'яті; над командами можна виконувати також дії, як і над даними).

3. Принцип адресності (основна пам'ять структурно складається з нумерованих осередків).

ЕОМ, побудованій на цих принципах і має класичну архітектуру (архітектуру фон Неймана).

Основні електронні компоненті, що визначають архітектуру процесора, розміщаються на основній платі комп'ютера, що називається системною або материнською (MotherBoard). А контролери й адаптери додаткових пристроїв, або самі ці пристрої, виконуються у вигляді платні розширення (DаughterBoard — дочірня платня) і підключаються до шини за допомогою роз’ємів розширення, названих також слотами розширення (англ. slot — щілина, паз).

Список використовуваної літератури

1.Головкин Б.А. Параллельные вычислителбные системы.М.:Наука,1980-519с

2.Смирнов А.Д.Архитектура вычислительных систем.-М.:Наука,1990.

3.Томпсон Р.,Томпсон Б.Железо Пк.2-е изд.-СПб.:Питер,2003.-864с.:ил

4.Дубова Н.Суперкомпьютеры nCube //Computer World Россия.1995.-№2.-

с.42-47

5.Еремин Е.А.Как работает современный компьютер.-Пермь,1997

6.Вильсон К.Высокоскоростные вычисления.М.:Радио и связь,1988.с.12-48

7.Мотоока Т.,Томита С.,Танака Х.,Сайто Т.,Уехара П.Компьютеры на СБИС М.:Мир,1988.-388с