Устройства вывода информации. Устройства ввода, вывода данных, их разновидности и основные характеристики

Монитор PC является важнейшим устройством отображения текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в двух режимах: текстовом или графическом.

Цифровые ( TTL ) мониторы

Термин TTL (Transistor Transistor Logic - транзисторно-транзисторная логика) обозначает стандартную серию цифровых микросхем, применяемых в электронной технике. И как всегда, когда речь идет о цифровой технике, читается, что сигналы имеют только два состояния: логической 1 и логического 0 ("да" и "нет").

Компьютерные системы: интеграция технологии. Компьютерная система представляет собой специальную подсистему общей информационной системы организации. Это интегрированная сборка устройств, которые используются для ввода, обработки, хранения и вывода данных и информации. Однако объединение полной компьютерной системы больше а не просто подключать компьютерные устройства. В эффективной и эффективной системе аппаратные устройства выбираются и организуются с пониманием присущих компромиссам между общей производительностью системы и стоимостью, контролем и сложностью.

Монохромные мониторы

Когда речь идет о TTL-мониторах, то чаще всего подразумевают монохромные мониторы, сигналы управления которыми формируются графическими картами стандартов MDA или Hercules. Уже из самого понятия монохромный ясно, что точка на экране может быть только светлой или темной. В лучшем случае точки могут различаться еще и своей яркостью. Hercules-монитор способен отображать изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением 728х348 и может работать в комплексе со всей системой только при наличии видеокарты. Другие мониторы формируют изображение (аналогично телевизорам) в результате высокой частоты смены кадров изображения при минимальном его мерцании. Этот принцип не реализован в мониторе типа Hercules. TTL-монитор можно отличить от аналогового также по количеству контактов разъема для подключения к PC. Монитор Hercules имеет 9-контактный штекер типа D (вилка). Однако будьте внимательны: такой же разъем имеет и описанный далее RGB-монитор.

При выборе аппаратных устройств вы должны учитывать текущее и будущее использование, к которому будет применена система. Ваш выбор аппаратного обеспечения должен всегда обеспечивать последующие улучшения в общей информационной системе. Компоненты оборудования Возможность обрабатывать, упорядочивать и манипулировать данными является критическим аспектом компьютерной системы. в компьютерной системе осуществляется путем взаимодействия между одним или несколькими центральными процессорами и основным хранилищем.

Принципы информационных систем, восьмое издание. Рисунок 1: Компоненты оборудования. Он содержит инструкции и данные программы непосредственно перед или сразу после регистров. Аппаратные компоненты в действии Выполнение любой инструкции на уровне машины включает в себя две фазы: инструкцию и выполнение.

RGB -мониторы

Цифровые RGB-мониторы (Red/Green/Blue - красный/зеленый/синий), в основном, предназначены для подключения к карте стандарта EGA. Подобные устройства поддерживают и монохромный режим с разрешением, позволяющим отображать 16 цветов. RGB-мониторы по сравнению с мониторами Hercules имеют меньшее разрешение. Такие мониторы можно узнать по характерной цветовой маркировке на передней панели.

Устройства обработки и памяти: мощность, скорость и емкость. Все другие компьютерные системные устройства, такие как монитор и клавиатура, напрямую или косвенно связаны с корпусом системного блока. Характеристики обработки и функции Поскольку эффективная обработка и своевременная продукция очень важны для большинства организаций, для измерения скорости обработки используются различные меры. Эти меры включают время, необходимое для завершения машинного цикла и тактовой частоты.

Он обеспечивает постоянное хранение данных и инструкций, которые не изменяются, таких как программы и данные от производителя компьютера. Кэш-память - это тип высокоскоростной памяти, к которой процессор может обращаться быстрее, чем основная память. Многопроцессорство Одна из форм многопроцессорности включает сопроцессоры. Другая форма многопроцессорности включает многоядерный микропроцессор, который объединяет два или более независимых процессора в один компьютер, чтобы они могли совместно использовать рабочую нагрузку и увеличивать вычислительную мощность.

Аналоговые мониторы

В данном случае речь пойдет о мониторах, которые работают с видеокартами стандарта VGA и выше. Они способны поддерживать разрешение стандарта VGA 640х480 пикселов и более высокое.

Название "аналоговый" означает не возможности разрешения, а, в отличие от TTL-мониторов, способ передачи информации о представляемых цветах от видеокарты к монитору. При работе в режиме True Color должно иметься соответствующее число линий для передачи палитры цветов с 24 степенями глубины. Поэтому на цифровых мониторах передача подобной информации не производится. Это единственная небольшая область PC, где аналоговый принцип обработки информации остался до сегодняшнего времени. Аналоговая передача сигналов осуществляется в виде напряжения различных уровней. VGA-мониторы могут работать не только в цветном, но и в монохромном режиме. В последнем случае цвета и их оттенки заменяются оттенками серого цвета.

Двухъядерный процессор позволяет пользователю одновременно выполнять несколько задач. Параллельные вычисления Параллельные вычисления - это одновременное выполнение одной и той же задачи на нескольких процессорах для более быстрого получения результатов. При массовой параллельной обработке сотни и даже тысячи процессоров соединены вместе для работы одновременно или параллельно. Каждый процессор включает в себя собственную шину, память, диски, копию операционной системы и прикладное программное обеспечение.

Вторичным организациям хранения необходимо хранить большие объемы данных, инструкций и информации на постоянной основе, чем разрешено основной памятью. В результате используется вторичное хранилище. По сравнению с памятью вторичное хранилище предлагает преимущества невообразимости, большей емкости и большей экономии.

Принцип формирования изображения в мониторах на базе электронно-лучевой трубки (все выше перечисленные) мало чем отличается от принципа действия телевизора. Испускаемый электронной пушкой (катодом) пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение.

Жидкокристаллические дисплеи ( LCD )

В конце 80-х годов были представлены первые модели PC типа notebook (laptop). Основным фактором, повлекшим снижение их веса, было, в первую очередь применение в качестве устройства отображения информации жидкокристаллических дисплеев (Liquid Crystal Display, LCD). Экран такого дисплея состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые могут изменять свою оптическую структуру и свойства в зависимости от приложенного к ним электрического заряда. Это означает, что кристалл под воздействием электрического поля изменяет свою ориентацию, тем самым кристаллы по-разному отражают свет и делают возможным отображение информации. Поскольку сопротивление относительно велико, кристаллы могут двигаться только с определенной скоростью. Это свойство ярко проявлялось при перемещении курсора мыши по LCD-экрану первых дисплеев. При быстром перемещении курсор просто исчезал. Жидкие кристаллы получали электрический импульс, но не успевали среагировать, когда курсор уже переместился на другое место. Для уменьшения смазанности и увеличения контрастности изображения были разработаны жидкокристаллические дисплеи, выполненные по технологии DSTN (Dual-scan Super-Twisted Nematic). Фирмой Toshiba был разработан жидкокристаллический дисплей с активной матрицей на тонкопленочных транзисторах, так называемая технология TFT (Thin Film Translator). В TFT-дисплее, в отличие от DSTN-дисплея, нет никакого замедления. Разновидностью DSTN-технологии явилась технология MLA (Multiline Addressing). Один из недостатков таких дисплеев может быть вам знаком по наручным часам, калькуляторам и т. д., которые работают с LCD-индикаторами. Если посмотреть на экран под углом, то можно увидеть только серебристую поверхность. Изображение и резкость LCD-экранов зависят от угла наблюдения. Хорошее качество изображения достигается при угле наблюдения 90°. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому подобные мониторы нуждаются в подсветке или во внешнем освещении.

Методы доступа Доступ к данным и информации может быть последовательным или прямым. Последовательный доступ подразумевает доступ к данным в том порядке, в котором он хранится, а прямой доступ означает, что данные могут быть получены напрямую, без необходимости передавать другие данные в последовательности. Устройства, используемые для последовательного доступа к данным вторичного хранилища, просто называются устройствами хранения последовательного доступа, а те, которые используются для прямого доступа, называются устройствами хранения прямого доступа.

Газоплазменные мониторы

Для газоплазменных мониторов нет таких ограничений, как для LCD-дисплеев. Они также имеют две стеклянные пластины, между которыми находятся не кристаллы, а газовая смесь, которая высвечивается в соответствующих местах под действием электрических импульсов. Недостатком таких мониторов является невозможность их использования в переносных компьютерах с аккумуляторным и батарейным питанием из-за большого потребления тока.

Устройства Наиболее распространенными формами вторичного хранилища являются: магнитные ленты, магнитные диски, виртуальные ленты и оптические диски. Магнитная лента недорогая, но медленная с точки зрения поиска и доступа к данным, в то время как магнитные диски несколько быстрее и дороже. Другие альтернативы хранения включают в себя цифровой видеодиск, карты памяти, флэш-память и голографические диски. Параметры корпоративного хранения. Сегодня компаниям необходимо хранить большие объемы данных, созданных во всей организации.

Такое большое вторичное хранилище называется корпоративным хранилищем. Обычно используются три типа корпоративных хранилищ - хранилище, сетевое хранилище и сети хранения данных. При использовании методов хранения данных лента, жесткие диски и оптические вторичные запоминающие устройства подключаются непосредственно к одному компьютеру. Приложенные методы хранения просты и экономичны для отдельных пользователей и небольших групп, но не позволяют системам совместно использовать хранилище. Кроме того, они затрудняют резервное копирование данных.

Основные характеристики мониторов:

Частота вертикальной (кадровой) и горизонтальной (строчной) развертки

Разрешающая способность экрана, т.е. число точек (пикселов) отраженных на экране

Диагональ экрана, т.е. расстояние между правым нижним и верхним левым углами

Размер зерна монитора, т.е. размер точки люминофора на внутренней поверхности экрана

Они позволяют организации совместно использовать ресурсы хранилища данных среди гораздо большего числа компьютеров и пользователей, что приводит к повышению эффективности хранения и повышению экономической эффективности. Кроме того, они упрощают резервное копирование данных и снижают риск простоя.

Устройства ввода и вывода: шлюз к компьютерным системам. Характеристики и функциональность Получение данных в компьютерную систему является двухэтапным процессом. Во-первых, считываемые человеком данные преобразуются в машиночитаемую форму посредством процесса, называемого вводом данных. Во-вторых, машиночитаемые данные должны быть переданы в систему, процесс, известный как ввод данных. Независимо от того, как данные попадают в компьютер, однако, он должен быть захвачен и отредактирован в его источнике, концепция, известная как автоматизация источников данных.

Тип электронно-лучевой трубки, от которого зависит качество люминофорного покрытия

Скорость переключения из текстового в графический режим, т.е. смена разрешения

Наличие и качество антибликового покрытия (экран приобретает голубой оттенок)

Уровень излучения (вместе с монитором желательно приобрести защитный экран)

Устройства ввода Клавиатура и компьютерная мышь - наиболее распространенные устройства, используемые для ввода и ввода данных, таких как символы, текст и основные команды. Некоторые компании разрабатывают новые клавиатуры, которые более удобны, настраиваются и быстрее используются. Другой тип устройства ввода может распознавать человеческую речь. Вызываемые устройства распознавания голоса, эти инструменты используют микрофоны и специальное программное обеспечение для записи и преобразования звука человеческого голоса в цифровые сигналы.

Монитор является устройством для визуального отображения информации. Сигналы, которые получает монитор (числа, символы, графическую информацию и сигналы синхронизации), формируются видеокартой. Таким образом, монитор и видеокарта представляют собой своеобразный тандем, который для оптимальной работы должен быть настроен соответствующим образом. В целях обеспечения эффективной работы оба компонента должны оптимальным образом подходить друг к другу. В настоящее время насчитывается более 30 модификаций различных типов видеокарт, различающихся конструкцией, параметрами и стандартами. Естественно, описать все многообразие этих типов не представляется возможным. В связи с этим решено классифицировать видеокарты по принятым стандартам. Возможно, при таком разделении будут рассмотрены стандарты, которые больше не играют значительной роли в РС и морально устарели, но о них стоит упомянуть для полноты картины.

Недорогие и простые в использовании терминалы - это устройства ввода, которые одновременно выполняют ввод данных и ввод данных. Они позволяют вводить общие команды, текст и другие данные с клавиатуры или мыши, преобразуются в машиночитаемую форму и передаются в часть обработки компьютерной системы. Устройства вывода Компьютерные системы обеспечивают выпуск для лиц, принимающих решения на всех уровнях организации, для решения бизнес-задачи или использования выгодных возможностей. Кроме того, выход из одной компьютерной системы может использоваться как входной сигнал в другой, в пределах той же информационной системы.

Стандарт Цвет Текстовой режим Графический режим
MDA Монохромный 80*25, 2 цвета Не поддерживается
CGA Цветной 80*25, 16 цветов 640*200, 2 цвета 320*200, 4 цвета
HGC Монохромный 80*25, 2 цвета 720*348, 2 цвета
EGA Цветной 80*25, 16 цветов 640*350, 16 цветов
VGA Цветной 80*25, 16 цветов 640*480, 256 цветов
SVGA Цветной 80*25, 16 цветов 1600*1200, True color (32 бита)

Обозначения:

MDA - Monochrome Display Adapter (адаптер монохромного дисплея)

CGA - Color Graphics Adapter (адаптер цветовой графики)

HGC - Hercules Graphics Card (графическая карта Hercules)

EGA - Enhanced Graphics Adapter (усовершенствованный графический адаптер)

VGA - Video Graphics Adapter (видео графический адаптер)

SVGA - Super Video Graphics Adapter (супер видео графический адаптер)

В настоящее время мониторы стандарта MDA, CGA, Hercules и EGA не используются, т.к. они не обладают надлежащей разрешающей способностью, что приводит к быстрому утомлению глаз. Кроме того, они не имеют возможности программной загрузки шрифтов кириллицы (русских букв). В последнее время наибольшее распространение получили мониторы стандарта SVGA.

Жидкокристаллические мониторы дисплея представляют собой плоские дисплеи, которые используют жидкие кристаллы для формирования символов и графических изображений на экране с подсветкой. Устройства ввода и вывода специального назначения Существует много других устройств ввода и вывода, которые используются для специализированных или уникальных приложений. Одним из примеров является компьютерные навигационные системы, которые представляют собой спутниковые радионавигационные системы, которые могут направлять вас к указанным пунктам назначения.

Принтер

Принтер (или печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить также рисунки и графики, цветные или черно-белые изображения. Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с IBM PC. Рассмотрим основные типы.

Матричные (игольчатые) принтеры

Игольчатый принтер (Dot-matrix-Printer, он же матричный) долгое время являлся стандартным устройством вывода для РС. В недавнем прошлом, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока, повсеместно использовались игольчатые принтеры. Они еще часто применяются и сегодня. Достоинства этих принтеров определяются, в первую очередь скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности работать с любой бумагой, а также низкой стоимостью печати. При выборе принтера вы всегда должны исходить из задач, которые будут перед ним поставлены. Если необходим принтер, который должен целый день без перерыва печатать различные формуляры, или скорость печати важнее, чем качество, то дешевле использовать игольчатый принтер. Если вы хотите получать на бумаге качественное изображение, то используйте струйный или лазерный принтер, однако при этом, естественно, себестоимость каждого листа существенно возрастет. Игольчатые принтеры имеют существенное преимущество – возможность печатать сразу несколько копий документа “под копирку”. А недостатком таких принтеров является, производимый ими при работе, шум. Принцип, которым игольчатый принтер печатает знаки на бумаге, очень прост. Игольчатый принтер формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Механика подачи бумаги проста: бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. При ударе иголки по этой ленте на бумаге остается закрашенный след. Иголки, расположенные внутри головки, обычно активизируются электромагнитным методом. Головка двигается по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем. Существуют головки: 9*9 иголок, 9*18, 18*18, 24*37. Иголки расположены в один или два ряда. С помощью многоцветной красящей ленты реализована возможность цветной печати.

Другим примером являются многофункциональные принтеры, которые могут копировать, печатать, отправлять факсы и сканировать. Еще одним примером являются экраны для глаз, которые представляют собой переносные мультимедийные устройства, которые отображают видео перед одним глазом.

Типы компьютерных систем, выбор и обновление. В общем, компьютеры могут быть классифицированы как специальные цели или общие цели. Компьютеры общего назначения используются для различных приложений и являются наиболее распространенными. Типы компьютерных систем. Портативные компьютеры - это небольшие, портативные однопользовательские компьютеры. Ручные компьютеры иногда называются персональными цифровыми помощниками. Существует несколько типов переносных компьютеров - компьютеров, которые можно легко переносить.

Струйные принтеры

Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является HewlettPackard. Основной принцип работы струйных принтеров чем-то напоминает работу игольчатых принтеров, только вместо иголок здесь применяются сопла (очень маленькие отверстия), которые находятся в головке принтера. В этой головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Число сопел зависят от модели принтера и изготовителя.

К ним относятся ноутбуки, ноутбуки, субноутбуки и планшетные компьютеры. Тонкие клиенты - это недорогие, урезанные версии настольных компьютеров. У них нет емкости хранилища или вычислительной мощности обычных настольных компьютеров, и они не нужны для роли, которую они играют. Они используются в основном в малых предприятиях и учебных заведениях. Настольные компьютеры - относительно небольшие, недорогие однопользовательские компьютерные системы, которые очень универсальны. Они достаточно малы, чтобы вписаться в офисный стол, и могут обеспечить достаточную память и память для большинства бизнес-задач.

Методы подачи чернил:

Головка принтера объединена с резервуаром для чернил; замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки

Используется отдельный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера; замена головки связана только с её износом

Цветная печать с помощью струйных принтеров является достаточно качественной, что и привело к широкому распространению струйных принтеров. Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга трех основных цветов: циан (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Хотя теоретически наложение этих трех цветов должно в итоге давать черный цвет, на практике в большинстве случаев получается серый или коричневый, и поэтому в качестве четвертого основного цвета добавляют черный (Black). На основании этого такую цветовую модель называют CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Black).

Рабочие станции - это компьютеры, которые являются более мощными, чем персональные компьютеры, но все еще достаточно малы, чтобы помещаться на рабочем столе. Они используются для поддержки технических и технических пользователей, которые запускают приложения, требующие высокопроизводительного процессора. Компьютерный сервер - это компьютер, предназначенный для конкретной задачи, такой как сетевые или интернет-приложения. Серверы, как правило, имеют большую емкость памяти и памяти, а также быстрые и эффективные коммуникационные возможности.

Лазерные принтеры

Несмотря на сильную конкуренцию со стороны струйных принтеров лазерные принтеры позволяют достигать значительно более высокого качества печати. Качество получаемого с их помощью изображения приближается к фотографическому. Таким образом, для получения высококачественной черно-белой или цветной распечатки следует отдавать предпочтение лазерному принтеру по сравнению со струйным. Большинством изготовителей лазерных принтеров используется механизм печати, который применяется в ксероксах. Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся барабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Барабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой фотопроводящего полупроводника. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. Для этого служит тонкая проволока или сетка, называемая коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, приходя на барабан, изменяет его электрический заряд в точке прикосновения. Таким образом, на барабане возникает скрытая копия изображения. На следующем рабочем шаге на фотонаборный барабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда эти мелкие частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют изображение. Бумага втягивается из подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статический заряд. Затем бумага соприкасается с барабаном и притягивает, благодаря своему заряду, частички тонера от барабана. Для фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой около 180° С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц готов для нового процесса печати. Лазерные принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере располагаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состоянием оптимизируют производительность принтера.

ЭВМ мейнфреймов - это большие, мощные компьютеры, которые часто используют сотни одновременных пользователей, подключенных к аппарату через терминалы. Компьютер мейнфрейма должен находиться в компьютерном зале с контролируемой средой или в центре обработки данных со специальным отоплением, вентиляцией и воздухом.

Для контроля температуры, влажности и уровня пыли вокруг компьютера. Кроме того, большинство мэйнфреймов хранятся в охраняемом центре обработки данных с ограниченным доступом к комнате через какую-то систему безопасности. Суперкомпьютеры - самые мощные компьютерные системы с самой быстрой скоростью обработки. Первоначально они в основном использовались государственными учреждениями для выполнения высокоскоростного хрустания числа, необходимого для прогнозирования погоды и военных применений. Однако с недавними улучшениями в стоимости и производительности этих машин они в настоящее время используются более широко для коммерческих целей.

Термические принтеры

Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для получения цветного изображения фотографического качества используются термические принтеры или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса. Существуют три технологии цветной термопечати:

Струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать)

Контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать)

Термоперенос красителя (сублимационная печать)

Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно схож с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует цветное изображение. Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска расплавляются и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой поверхности. Перечислим основные качества принтеров, определяющие их сравнительные достоинства с точки зрения пользователя.

Качество и скорость печати - обеспечивает ли принтер необходимое качество печати, и если да, то с какой скоростью.

Надежность - какова надежность принтера при печати типичных документов и при работе с имеющейся у пользователя бумагой

Смена красящих элементов - какова продолжительность работы принтера с данным красящим элементом.

Совместимость с имеющимися программами.

Принтеры практически всегда подключаются к параллельному порт у LPT (LinePrinter, 25-ти контактный Sub-D разъем). Редко встречаются беспроводные инфракрасные принтеры, которые применяются в основном пользователями PC типа notebook.

Плоттер (графопостроитель)

Плоттер является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Плоттеры обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы - это комплект конструкторской или технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы. Таким образом, вотчиной плоттера являются чертежи, схемы, графики, диаграммы и т. п. Для этого плоттер оборудован специальными вспомогательными средствами. Поле для черчения у плоттеров соответствует форматы А4 - А0. Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам;

Планшетные для форматов АЗ-А2 (реже А1-А0) с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим способом

Барабанные (рулонные) плоттеры для печати на бумаге формата А1 или А0, с роликовой подачей листа, механическим или вакуумным прижимом барабанные плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров и позволяют создавать длинные чертежи и рисунки. В настоящее время подготовка машинных носителей информации требует больших затрат ручного труда. Их применение эффективно в пакетном режиме. Ранее широко использовались машинные перфоносители информации. Процесс подготовки данных на перфокартах и перфолентах в вычислительных центрах разбивался на три этапа. Заполнение первичного документа, проверку и кодирование исходных данных выполнял пользователь. Оператор осуществлял запись и верификацию с помощью клавиатур: дублирование перфокарт и сравнение их на контрольнике. Логический и арифметический контроль записанной информации производился на ЭВМ. В настоящее время осуществляется переход на "безбумажную" технологию, поэтому прекращены разработка и выпуск новых устройств ввода-вывода с перфоносителей. Использование бумажных носителей неэффективно, так как устройства ввода-вывода, работающие с такими носителями, имеют низкую производительность. Рассмотрим классификацию устройств ввода-вывода документов. Основными признаками классификации являются: тип информации (текстовый или графический), функциональное назначение устройства (ввода или вывода), степень автоматизации процесса ввода-вывода и тип носителя информации.

Рукописная информация для автоматического ввода в ЭВМ с документа должна быть закодирована в нормализованном, стилизованном или кодированном шрифтах. Оптические читающие автоматы обеспечивают считывание данных в виде графических меток с формализованных документов, кодированных, нормализованных и стилизованных письменных знаков; печатных, машинописных и рукописных знаков. Например, автомат "Бланк 2" считывает со скоростью до 400 бланков/мин. документы четырех форматов, на которых данные представлены стилизованным шрифтом. Ввод информации вручную осуществляется с помощью клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода в ПЭВМ. Типичная клавиатура похожа на клавиатуру пишущей машинки. Она содержит клавиши букв русского и латинского алфавитов. Иногда для удобства пользования выделяется специальное цифровое поле, которое содержит помимо цифр некоторые символы арифметических операций. На клавиатуре могут размещаться от 70 до 101 клавиши. Многие клавиши имеют двойное и даже тройное значения, их переключение осуществляется с помощью специальных клавиш (переключение с нижнего на верхний регистр или наоборот). В состав клавиатуры включается набор функциональных клавиш, которые облегчают и ускоряют ввод данных и формируют некоторые управляющие команды. Устройства ввода графической информации (УВГИ) выполняют: поиск изображения на носителе информации, выделение элементов изображения, подлежащих кодированию, преобразование координат точек кодируемого изображения в цифровую форму и передачу цифрового описания элементов изображения в ЭВМ для дальнейшей обработки. Для вывода информации из ЭВМ наиболее часто используются быстродействующие печатающие устройства. Главными параметрами при выборе типа печатающих устройств являются скорость, качество печати и стоимость. В современных ЭВМ применяется матричные, литерные, термографические, струйные и лазерные печатающие устройства (ПУ). По методу нанесения печатных знаков на носитель информации ПУ делятся на устройства ударного и безударного действия. В печатающих устройствах ударного действия изображение - оттиск символа цифровой или символьной информации -формируется в результате механического удара печатающего молоточка на шрифтоноситель с одновременным нанесением красящего вещества. На шрифтоноситель наносятся все символы алфавита. Такое ПУ называется знакопечатающим. Однако чаще используется так называемое матричное ПУ. В матричных ПУ печатающая головка содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней. Головка движется вдоль строки бумагоносителя, в нужный момент стержни ударяют по бумаге через красящую ленту. Это обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Печатающие головки могут содержать 9, 24 и 48 стержней. Чем больше в головке стержней, тем выше качество печати. С помощью матричных ПУ можно печатать не только текст, но и рисунки, так как движением стержней и бумаги может управлять программа. Скорость печати в матричных ПУ колеблется в зависимости от качества печати в пределах от 30 до 200 зн./с. В литерных ПУ используются сменные шрифтоносители в виде дисков с нанесенными литерами какого-либо алфавита. Они обеспечивают довольно высокое качество печати. Литерные ПУ применяют только для печати текстов. Скорость печати достигает 60 зн./с. В безударных печатающих устройствах для нанесения символьной и цифровой информации используют термографические, струйные, лазерные ПУ. Термографические ПУ воздействуют теплом на термочувствительную бумагу или растапливают красящий состав, который затем ложится на бумагу. Они компактны, дешевы, бесшумны. Возможно получение хорошего качества, однако требуется специальная светочувствительная бумага. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формирует капельная струя красящей жидкости. Широкое распространение получили пьезоструйные головки, которые имеют почти неограниченный срок службы: по мере расходования красящей жидкости, например чернил, заменяют баллончик с красящими чернилами. Струйный способ позволяет реализовать не только одноцветную, но и многоцветную печать. При этом в блоке головок располагаются четыре группы сопел, каждое из которых связано с емкостью, заполненной чернилами одного из четырех цветов: черного, синего, пурпурного и желтого, что позволяет получить семицветное изображение. Лазерные печатающие устройства осуществляют печать с очень высокой скоростью и качеством печати, вполне сравнимым с качеством высокой печати. Они используют только листовую бумагу различного формата (A3 или А4). Многие лазерные ПУ позволяют масштабировать шрифты. Буквы одного и того же по начертанию шрифта могут печататься с разной высотой и соответствующей шириной. Лазерные ПУ сравнительно дороги, поэтому могут использоваться в вычислительных системах или профессиональных ПЭВМ. Наиболее выгодно применять их для изготовления оригинал-макетов изданий (книг и брошюр). Дорого само печатающее устройство, его программное обеспечение, а также предварительная подготовка текста, которая должна быть выполнена введением его с клавиатуры или при помощи сканера. В ЭВМ используется вывод алфавитно-цифровой и графической информации на микрофильм. Применение фотопленки в качестве носителя позволяет значительно повысить скорость вывода информации (1500-2700 строк/мин), ускорить процесс создания копий, повысить плотность записи информации на носителе. Микрофильм гораздо удобнее для хранения, чем любой бумажный носитель. Однако для чтения записанной на микрофильм информации необходимы специальные устройства. Устройства вывода на микрофильм сравнительно дороги. Вывод графической информации осуществляется с помощью графопостроителей.

Дисплей (монитор ) – необходимое устройство вывода информации. Это устройство аналогично телевизору (электронно-лучевая трубка). Любое изображение на экране дисплея состоит из множества светящихся точек – пикселей . Дисплей характеризуется разрешающей способностью экрана – максимальное количество пикселей, используемых для создания изображения. Измеряется как количество точек по горизонтали на количество точек по вертикали. В современных ПК наиболее часто используют дисплеи с разрешающей способностью 320х200, 640х200, 640х480, 800х600, 1024х768. Дисплеи бывают цветными и монохромными. Цветное изображение получается на экране как комбинация трех основных цветов – красного, зеленого, синего. Поэтому цветные дисплеи также называют RGB-дисплеями (R ed, G reen, B lue).

Дисплей может работать в 2-х режимах:

  • текстовый режим –
    для вывода символов. Экран разбивается на 80 вертикальных полосок, каждая
    из них, как правило, разбита на 25 частей по горизонтали (иногда – 43 или 45).
    Каждый полученный прямоугольник называется знакоместом.
    В нем размещается 1 символ. Знакоместо состоит из пикселей. Часть пикселей
    используется для изображения символа (передний
    план
    ), а остальные образуют фон .
    Для изображения символа в текстовом режиме используется 16 цветов, а для
    изображения фона – 8 цветов. Текущую
    позицию
    (знакоместо, в котором появится следующий введенный с клавиатуры
    символ) указывает мигающая метка – курсор.
    После вывода символа в этом знакоместе курсор смещается на одну позицию
    (знакоместо) вправо.
  • графический
    режим –
    каждый пиксель экрана используется отдельно. Обычно курсор не
    выводится. Но в некоторых задачах возможен вывод на экран графического курсора (он
    отличается по виду от текстового курсора).

    Дисплей подключается к ПК через устройство сопряжения – видеоадаптер. Видеоадаптер имеет собственную память для хранения изображения, выводимого на экран. Объем этой памяти определяет количество цветов в цветовой палитре и разрешающую способность экрана. Наиболее известны видеоадаптеры CGA, EGA, VGA, SVGA.

    2.5.2. КЛАВИАТУРА.

    Клавиатура – это необходимое устройство ввода информации в ПК. Все устройства ввода служат для преобразования информации, поступающей с периферийных устройств, в цифровой вид. Сейчас наиболее часто используется 101-клавишная клавиатура. На ней выделяют следующие основные группы клавиш:

  • функциональные клавиши – – . За каждой из них в каждой конкретной задаче может быть закреплена своя функция, отличная от функции этой клавиши в других задачах.

    символьная клавиатура – для ввода символов (верхний и нижний регистры) и пробела.

    управляющие клавиши – нажатие которых изменяет значение других клавиш. – перевод регистров. – фиксирование верхнего регистра. , – в различных комбинациях с другими клавишами изменяют их значение (регистр, язык). – обычно используется для выхода из текущего режима работы компьютера. – передвигает курсор на шаг табуляции или для других функций. – стирает последний набранный символ. – указывает, что закончен ввод данной строки, и набранные данные поступают для обработки в компьютер.

    цифровая клавиатура – может находиться в одном из 2-х режимов (переключается клавишей ): режиме ввода цифр и режиме управления курсором.

    специальные и дополнительные клавиши – , – постраничный просмотр. Клавиши управления курсором – для изменения положения курсора на экране. –пауза. – режим прокрутки экрана. – в комбинации с клавишей является командой печати копии экранного изображения на принтере. – удаление символа над курсором. – режимы вставки и замены.

    При нажатии на клавишу в системный блок ПК поступает сигнал, указывающий, какая клавиша нажата. Этот сигнал преобразуется в двоичный код, который поступает в память ПК. Из памяти извлекаются команды, создающие на экране дисплея изображение символа, соответствующего этому двоичному коду по таблице ASCII.

    Полезные комбинации клавиш:

    – – печать копии экрана на принтер;

    –, –[S] – приостановка выполнения программы;

    –, –[C] – прерывание выполнения программы;

    –– - мягкая перезагрузка компьютера.

    2.5.3. ДРУГИЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА.

    Мышь – устройство, которое преобразует свое положение на плоской поверхности стола в позицию курсора на экране дисплея. Перемещение мыши по столу приводит во вращение шар, находящийся снизу в теле мыши. Вращение шара преобразуется в сигнал, управляющий движением курсора мыши на экране дисплея. Ввод информации в компьютер осуществляется с помощью кнопок, встроенных в тело мыши (двух или трех).

    Трекбол – представляет собой перевернутую на «спину» мышь. Шар, управляющий движением курсора, находится сверху. Пользователь вращает шар ладонью или пальцем, и в соответствии с этим курсор перемещается по экрану. Трекбол удобен тем, что его не надо двигать по столу.

    Сканеры – используются для ввода в ПК различных изображений – текстов, рисунков и другой графической информации, нанесенных на бумагу или какую-нибудь поверхность. Считывающая головка сканера равномерно движется над изображением. Специальное устройство преобразует изображение в цифровые коды, которые поступают в ПК. Бывают ручные и настольные. Существует много различных моделей сканеров обоих типов.

    Джойстик, руль – манипуляторы,используемые в компьютерных играх.

    Световые перья, сенсорные экраны – достаточно коснуться пальцем поверхности экрана, чтобы указать компьютеру требуемое место на экране.

    Графические планшеты (диджитайзеры) – обеспечивают перенос изображения с накладываемого листа бумаги в ЭВМ с помощью перемещения по планшету специального указателя.

    2.5.4. ДРУГИЕ УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ.

    Принтер – печатающее устройство. Шрифты, которыми осуществляется печать, определяются специальными программами. Существует несколько различных способов деления принтеров на типы. В зависимости от порядка формирования изображения:

  • последовательные
    – формируют символ за символом;
  • строчные;
  • страничные .

    По физическому принципу действия:

  • матричные – изображение формируется из точек ударами иголок по красящей ленте. Можно получать сразу несколько копий (копировальная бумага). Печатающая головка может иметь 9, 18 или 24 иголок.

    Струйные – печатающие головки вместо иголок содержат тонкие трубочки – сопла, через которые на бумагу выбрасываются капельки чернил. Может быть от 12 до 64 сопел, диаметры которых тоньше человеческого волоса.

    Лазерные – изображение на бумаге создается с помощью лазерного луча. Достоинства: высокое качество и большая скорость печати, водоупорный отпечаток.

    Плоттер (графопостроитель) – устройство, предназначенное для изображения выводимых из компьютера графиков, диаграмм, чертежей на бумаге. Плоттеры делятся на:

    Фрикционные – бумага подается в вертикальном направлении, а рисующее устройство движется в горизонтальном направлении.

    Планшетные – бумага не движется, а рисующее устройство перемещается вдоль обеих осей – вертикальной и горизонтальной, нанося изображение на бумагу.

    Барабанные – рулонная бумага непрерывно подается в графопостроитель с помощью специального устройства. Рисующее устройство работает так же, как и во фрикционных.

    2.5.5. МОДЕМ.

    Модем (модулятор-демодулятор) – это устройство, предназначенное для преобразования сигналов телефонной сети в сигналы компьютера и наоборот. Данные поступают из передающего компьютера в виде двоичных чисел. Модем принимает эти данные и разделяет их на информацию, которая должна быть передана в телефонную линию, и команды, определяющие характер передачи информации. Команды выполняются модемом. Передаваемая информация преобразуется модулятором модема и поступает в линию. Сигнал, выходящий из модема в телефонную линию, имеет две различные частоты: для передачи единиц – большая, нулей – меньшая. Модем принимающего ПК демодулирует приходящий сигнал, т.е. преобразовывает сигнал телефонной линии в двоичный сигнал и посылает его в ПК. Обмен информацией между двумя ПК может осуществляться двумя способами:

  • Полудуплексный способ
    – компьютеры передают информацию друг другу по очереди.
  • Дуплексный способ
    – обмен информацией происходит одновременно. При этом сигналы от компьютеров не
    смешиваются, т.к. каждый ПК передает данные на своих частотах, отличных от
    частот другого ПК.