Energy
education

сайт для тех, кто хочет изучать энергетику

Информационные технологии

PC

Теория вычислительных устройств

Компьютер — устройство или система, способное выполнять заданную чётко определённую изменяемую последовательность операций. Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода.

3. Периферия и оргтехника (устройства ввода-вывода)

Компьютерная клавиатура – одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Представляет собой комплект расположенных в определенном порядке клавиш (кнопок).

Компьютерная клавиатура.
Компьютерная клавиатура.

Основные характеристики:

  • Общее количество клавиш варьируется в зависимости от количества мультимедийных клавиш. Стандартный набор составляет 104 клавиши.
  • Механизм клавиш, например, мембранный.
  • Материал корпуса. Обычно используется пластик.
  • Тип подключения. В настоящее время используется USB или PS/2.

Компьютерная мышь – механический манипулятор, преобразующий движение в управляющий сигнал. В частности, сигнал может быть использован для позиционирования курсора или прокрутки страниц. Получила широкое распространение в связи с появлением графического интерфейса пользователя на персональных компьютерах. Помимо мышек, встречаются другие устройства ввода аналогичного назначения: трекболы, тачпады, графические планшеты, сенсорные экраны.

Компьютерная мышь.
Компьютерная мышь.

Основные характеристики:

  • Общее количество клавиш варьируется в зависимости от количества мультимедийных клавиш. Стандартный набор составляет 2 клавиши.
  • Принцип действия. Например шаровой привод. Движение мыши передается на выступающий из корпуса обрезиненный стальной шарик (его вес и резиновое покрытие обеспечивают хорошее сцепление с рабочей поверхностью). Два прижатых к шарику ролика снимают его движения по каждому из измерений и передают их на датчики, преобразующие эти движения в электрические сигналы. Оптические мыши – наиболее распространенные устройства. Оптические датчики призваны непосредственно отслеживать перемещение рабочей поверхности относительно мыши. Лазерные мыши. В последние годы была разработана новая, более совершенная разновидность оптического датчика, использующего для подсветки полупроводниковый лазер. Гироскопические мыши. Мышь, оснащённая гироскопом, распознаёт движение не только на поверхности, но и в пространстве – её можно взять со стола и управлять движением кисти в воздухе.
  • Материал корпуса. Обычно используется пластик.
  • Тип подключения. В настоящее время используется USB или PS/2.

Монитор – конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере – видеокарта). В некоторых случаях в качестве монитора может применяться и телевизор.

Монитор.
Монитор.
Правила работы за персональным компьютером.
Правила работы за персональным компьютером.

Основные характеристики мониторов:

  • Размер экрана – это размер по диагонали от одного угла изображения до другого.
  • Соотношение сторон. 16:9 – соотношение ширины к высоте экрана. Является стандартным для современных мониторов. Существуют мониторы с соотношением 4:3 и 16:10.
  • Разрешающая способность – одна из основных характеристик монитора, которую указывает каждый изготовитель. Это показатель плотности отображаемого на экране изображения. Она определяется количеством точек или элементов изображения вдоль одной строки и количеством горизонтальных строк. Чем выше разрешающая способность, тем больше информации выводится на экран.
  • Частота регенерации или обновления кадровой развертки экрана - это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Этот показатель измеряется в Герцах (Гц), где 1 Гц соответствует одному циклу в секунду, т.е. сколько раз луч формирует полное изображение – от самой верхней строки до самой нижней – за одну секунду. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране, тем меньше уровень нежелательного мерцания изображения, на которое невольно реагируют глаза и, следовательно, меньше нагрузка на зрение. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Поэтому частоты строчной и кадровой разверток подбираются так, чтобы сформировать на экране изображение с высоким разрешением и отсутствием мерцания. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Hz, при этом существуют стандарты, определяющие значение минимально допустимой частоты регенерации. Считается, что чем выше значение частоты регенерации, тем лучше, однако исследования показали, что при частоте вертикальной развертки выше 110 Hz глаз человека уже не может заметить никакого мерцания.
  • Яркость и контрастность. Чем ярче освещение в помещении, где используется монитор, тем сильнее должна быть яркость. Уровень яркости современных ЖК-мониторов колеблется в пределах 200-600 кд/м2. Контрастность это отношение между максимальной и минимальной яркостью экрана. Контрастность отвечает за качество изображения. Чем выше контрастность, тем больше оттенков и полутонов способен передать ваш монитор.
  • Время отклика пикселя. Это скорость, с которой пиксель изменят свой цвет с темного на светлый или наоборот. От этого параметра зависит качество воспроизведения динамического изображения на мониторе. Оптимальным временем отклика является значение меньше 16 мс.
  • Тип матрицы. Самым распространенным и дешевым типом матрицы на сегодняшний день является TN+film (Twisted Nematic). К достоинствам этого типа относятся малое время отклика и низкая цена. К недостаткам можно причислить относительно малые углы обзоры, посредственная цветопередача, невысокая контрастность, отсутствие хорошего черного цвета. Если в процессе работы перегорит один из транзисторов, то на экране появится ярко горящий битый пиксель, в то время, как у матриц других типов битый пиксель будет черным. Матрицы типа IPS (In Plane Switching) и S-IPS (Super IPS) отличают широкие углы обзора, высокое качество цветопередачи, высокая контрастность и идеальный черный цвет. К недостаткам относятся большое время отклика и высокая энергоемкость. К тому же мониторы на основе такой матрицы отличаются достаточно высокой стоимостью. Помимо вышеперечисленных типов существуют MVA (Multidomain Vertical Aligment) и PVA (Patterned Vertical Alignment) матрицы. Так как по своим свойствам эти матрицы очень похожи, то часто их объединяют в единый тип MVA/PVA. Матрицы этого типа отличают широкие углы обзора, высокая контрастность и яркость, хорошая цветопередача и черный цвет. Время отклика у них меньше чем у матриц IPS , но больше чем у TN+film.
  • Интерфейс подключения – обычно DVI или HDMI.

Принтер (Printer, от англ. print – печать) – это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу, малыми тиражами (от единиц до сотен) без создания печатной формы. Этим принтеры отличаются от полиграфического оборудования и ризографов, которое за счёт печатной формы быстрее и дешевле на крупных тиражах (сотни и более экземпляров).

Принтер – это высокотехнологичное устройство печати, созданное в первую очередь для работы с компьютером. Принтер предназначен для преобразования информации, хранящейся в вычислительном устройстве, из цифровой формы в аналоговый вид для доступного понимания этой информации пользователем и последующего долговременного её хранения.

Получили также распространение и другие устройства печати, такие, как многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса. Такое объединение рационально с технической и экономической стороны, а также удобно в работе.

МФУ.
МФУ.

Основные характеристики:

  • Типы принтеров. Лазерный принтер - один из видов принтеров, отличающийся высокой скоростью и качеством печати. Данные принтеры работают по принципу ксерографической печати (перенос тонера посредством электрического заряда). Изображение формируется таким образом, что луч света пробегая, освещает различные участки светочуствительных элементов. Такой способ печати создает отпечатанные документы устойчивыми к истиранию и влаге. Струйные принтеры – печатное устройство оснащенное специальными чернилами в емкости, разбрызгивающиеся на бумагу под большим давлением из маленьких сопел.
  • Разрешающая способность отражается в количестве точек на дюйм (dpi). Для струйных принтеров – 600 dpi, для лазерных – до 1200 dpi.
  • Скорость печати. Для струйных черно-белых принтеров – до 5 листов в минуту, цветных – до 5 минут на 1 лист. Для лазерных моделей среднего класса: черно-белая печать – до 20 страниц в минуту, цветная – до 20 секунд на 1 лист.

Существует множество устройств ввода-вывода, помимо перечисленных, хочется отметить такие как: микрофон, web-камера, сенсоры движения, цифро-аналоговые преобразователи, джойстики, колонки, проекционное оборудование и др.

Кроме аппаратной составляющей для работы с вычислительной системой требуется наличие основного программного обеспечения, называемого операционной системой.