Переферийные устройства ЭВМ

Глава 1

 Назначение и  группы периферийных устройств 

Основное назначение ПУ - обеспечить поступление в ПК из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ПК в виде, пригодном  для восприятия человека или для  передачи на другую ЭВМ, или в иной, необходимой форме. ПУ в немалой  степени определяют возможности  применения ПК.

Периферийные устройства можно разделить на несколько  групп по функциональному назначению:

1. Устройства ввода-вывода  – предназначены для ввода  информации в ПК, вывода в необходимом  для оператора формате или  обмена информацией с другими  ПК. К такому типу ПУ можно  отнести внешние накопители (ленточные,  магнитооптические), модемы.

2. Устройства вывода  – предназначены для вывода  информации в необходимом для  оператора формате. К этому  типу периферийных устройств  относятся: принтер, монитор (дисплей), аудиосистема.

3. Устройства ввода  – Устройствами ввода являются  устройства, посредством которых  можно ввести информацию в  компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на  машину. К такому виду периферийных  устройств относятся: клавиатура (входит в базовую конфигурацию  ПК), сканер, графический планшет  и т.д. 

4. Дополнительные  ПУ – такие как манипулятор  «мышь», который лишь обеспечивает  удобное управление графическим  интерфейсом операционных систем  ПК и не несет ярковыраженных функций ввода либо вывода информации; WEB-камеры, способствующие передаче видео и аудио информации в сети Internet, либо между другими ПК. Последние, правда, можно отнести и к устройствам ввода, благодаря возможности сохранения фото, видео и аудио информации на магнитных или магнитооптических носителях.

 Каждые из перечисленных  групп устройств выполняют определенные  функции ограниченные их возможностями  и назначением. 

Глава 2

 Периферийные  устройства ввода-вывода информации 

Периферийные устройства ввода-вывода бывают нескольких видов  в зависимости от назначения.

2.1 Внешние накопители 

• Ленточные (магнитные) накопители – стримеры. Благодаря  достаточно большому объему и довольно высокой надежности чаще всего используются в рамках устройств резервного копирования  данных на предприятиях и в крупных  компаниях (хранят резервные копии  баз данных и другой важной информации).

 На ленточный  накопитель не просто сохраняется  резервная копия данных, но также  создается образ накопителя данных. Это позволяет пользователю восстанавливать  определенное состояние или использовать  этот образ как эталонный банк  данных, например, когда данные были  изменены.

 Принцип записи  на магнитных носителях основан  на изменении намагниченности  отдельных участков магнитного  слоя носителя. Запись осуществляется  при помощи магнитной головки,  которая создает магнитное поле. При считывании информации намагниченные  участки создают в магнитной  головке слабые токи, которые  превращаются в двоичный код,  соответствующий записанному.

 • Магнитооптические  накопители – приводы CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW. Также могут использоваться  в качестве устройств резервного  копирования, но, в отличие от  стримеров, обладают гораздо меньшей вместимостью данных (CD-R, CD-RW до 700 MB данных, DVD-R, DVD-RW до 4.7 GB данных).

Информация на магнитооптических  накопителях типа CD-R, представляется чередованием углублений и пиков. Этот рельеф создается при производстве механическим путем. Информация наносится  вдоль тонких дорожек. Считывание происходит путем сканирования дорожек лазерным лучом, который по-разному отражается от углублений и пиков.

 На дисках, которые  позволяют многократную перезапись, применяется магнитооптический  принцип, в основу которого  положено физическое свойство: коэффициент  отражения лазерного луча от  по-разному намагниченных участков  диска с особым образом нанесенным магнитным покрытием различен.

 Скорость записи\перезаписи  таких носителей различна и  зависит от характеристик самого  привода и «болванки» диска.  В настоящее время чаще встречаются  приводы со скоростями записи\перезаписи 48х и 24х для CD-R/RW и 16х и  8х для DVD-R/RW соответственно.

2.2 Флэш-карты 

Стоило компьютерам  научиться обрабатывать массивы  данных, появилась проблема, где  и как хранить и переносить эти данные. Решений нашлось много  – от бумажных перфокарт до магнитных  лент и дисков. У каждой из технологий было множество своих плюсов и, как  водится еще больше минусов.

 Все мы склонны  к лени, ищем наиболее приятные  и комфортные условия, и не  готовы идти на жертвы, если  этого не требует мода. И поэтому,  как только персональный компьютер  потерял статус престижной и  дорогой игрушки, пользователи  все в более требовательной  форме стали намекать производителям  на неудобства обращения с  ними.

 Сегодня предмет  нашего разговора – сменная  память. К этой разновидности  памяти пользователи предъявляют  несколько скромных требований:

 • Энергонезависимость – т.е. не нуждаться в батарейках, неожиданная разрядка которых приведет к потере информации.

 • Надежность  – не потерять данные под  воздействием грозы, падении или при попадании в лужу.

 • Компактной  – чтобы не размышлять, а стоит  ли тащить все это с собой. 

 • Долговечной – чтобы не бегать в магазин каждый месяц за новой, т.к. старая отслужила свой срок.

 • Универсальной  – совместимой со множеством устройств, в которых могут потребоваться данные.

 Пятнадцать лет  назад компания Toshiba придумала технологию энергонезависимой полупроводниковой памяти, которую она назвала флэш-памятью. Микросхемы, сохраняющие данные после отключения питания были известны и ранее (BIOS), но с такой памятью было связанно много неудобств: для записи требовались специальные устройства-программаторы, а, чтобы стереть информацию приходилось применять ультрафиолетовое облучение кристалла. Флэш-память позволяет записывать и стирать данные без таких сложностей, благодаря чему обладает неплохим быстродействием и, к тому же, достаточно надежна.

 Вскоре чипы  флэш-памяти стали встраивать  в различные устройства, а на  их основе были созданы флэш-карты,  с помощью которых можно было  транспортировать различные данные.  
 
 

2.3 Модемы 

В настоящее время  существуют два вида модемов: аналоговые и цифровые (технология xDSL).

(Аналоговый модем) (Цифровой (xDSL) модем)

 Аналоговые модемы  более популярны из-за своей  дешевизны и используются в  основном для выхода в сеть  Internet, и только иногда (из-за невысокой (до 56 Кбит/с) скорости передачи данных) для связи с другими ПК. Цифровые же модемы довольно дорогие и используются для высокоскоростных соединений с сетью Internet, либо для организации локальной сети на больших расстояниях (xDSL модемы позволяют передавать и принимать информацию со скоростью до 5Мбит/с на расстоянии 5-7 км).

Модемы имеют несколько  типов соединений с ПК: COM, USB или (для  цифровых модемов) посредством сетевой  карты. Модем, соединение которого идет через COM-порт, требует дополнительного  источника (блока) питания, а при  соединении при помощи USB-порта потребность  в блоке питания отпадает. xDSL-модемы также требуют дополнительного источника питания.

Глава 3

 Периферийные  устройства вывода информации.

Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в необходимом для  оператора формате. Среди них  есть обязательные (входящие в базовую  конфигурацию ПК) и необязательные устройства.

3.1 Мониторы 

Монитор является необходимым  устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) позволяет вывести  на экран алфавитно-цифровую или  графическую информацию в удобном  для чтения и контроля пользователем  виде. В соответствии с этим, существует два режима работы: текстовой и  графический. В текстовом режиме экран представлен в виде строк и столбцов. В графическом формате параметры экрана задаются числом точек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали. Количество горизонтальных и вертикальных линий экрана называется разрешением. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на единице площади экрана.

 • Цифровые  мониторы. Самый простой - монохромный  монитор позволяет отображать  только черно-белое изображение.  Цифровые RGB - мониторы (Red-Green-Blue) поддерживают и монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).

 • Аналоговые  мониторы. Аналоговая передача сигналов  производится в виде различных  уровней напряжения. Это позволяет  формировать палитру с оттенками  разной степени глубины. 

 • Мультичастотные мониторы. Видеокарта формируем сигналы синхронизации, которые относятся к горизонтальной частоте строк и вертикальной частоте повторения кадров. Эти значения монитор должен распознавать и переходить в соответствующий режим.

 ЭЛТ-монитор 

 По возможности  настройки можно выделить: одночастотные  мониторы, которые воспринимают  сигналы только одной фиксированной  частоты; многочастотные, которые  воспринимают несколько фиксированных  частот; мультичастотные, настраивающиеся на произвольные значения частот синхроносигналов в некотором диапазоне.

 • Жидкокристаллические  дисплеи (LCD). Их появление связано  с борьбой за снижение габаритов  и веса переносных компьютеров. 

 Основной из недостаток - невозможность быстрого изменения картинок или быстрого движения курсора мыши и т.п. Такие экраны нуждаются в дополнительной подсветке или во внешнем освещении.

 Преимущества  данных экранов - в значительном  сокращении спектра вредных воздействий. 

(Жидкокристаллический  дисплей) 

 • Газоплазменные мониторы. Не имеют ограничений LCD -экранов. Их недостаток - большое потребление электроэнергии.

 Особо надо  выделить группу сенсорных экранов,  так как они позволяют не  только выводить на экран данные, но и вводить их, то есть  попадают в класс устройств ввода/вывода. Эта относительно новая технология не получила еще широкого распространения. Такие экраны обеспечивают самый простой и короткий путь общения с компьютером: достаточно просто указать на то, что вас интересует. Устройство ввода полностью интегрировано в монитор. Используются в информационно справочных системах.

(Газоплазменный монитор)

 Пользователи  ПК проводят в непосредственной  близости от работающих мониторов  многие часы подряд. В связи  с этим фирмы-производители дисплеев  усилили внимание к оснащению.  Их специальными средствами защиты  от всех видов воздействий,  которые негативно сказываются  на здоровье пользователя. В настоящее  время распространяются мониторы  с низким уровнем излучения  (LR-мониторы, от Low Radiation). Используются и другие методы, повышающие комфортность работы с дисплеями.

3.2 Принтеры 

Принтер это широко распространенное устройство вывода информации на бумагу, его название образовано от английского глагола to print - печатать. Принтер не входит в базовую конфигурацию ПК. Существуют различные типы принтеров:

 • Типовой  принтер работает аналогично  электрической печатающей машинке.  Достоинства: четкое изображение  символов, возможность изменения  шрифтов при замене типового  диска. Недостатки: шум при печати, низкая скорость печати (30-40 зн./сек.), невозможна печать графического изображения.

 • Матричные  (игольчатые) принтеры - это самые  дешевые аппараты, обеспечивающие  удовлетворительное качество печати  для широкого круга рутинных  операций (главным образом для  подготовки текстовых документов). Применяются в сберкассах, в промышленных  условиях, где необходима рулонная  печать, печать на книжках и  плотных карточках и других  носителях из плотного материала.  Достоинства: приемлемое качество  печати при условии хорошей  красящей ленты, возможности печати "под копирку". Недостатки: достаточно  низкая скорость печати, особенно  графических изображений, значительный  уровень шума. Среди матичных  принтеров есть и достаточно  быстрые устройства (так называемые, Shattle-принтеры).