Архитектура компьютера

     Дополнительной  характеристикой для этого вида памяти является время доступа, измеряемое в наносекундах.

     3.4 Устройства ввода информации.

     1. Клавиатура - предназначена для ввода алфавитно-цифровых символов и управление курсором.

     Курсор  - специальный значок на экране дисплея (чёрточка, стрелка, подсвеченный прямоугольник, крестик и пр.), который отмечает место, где появится символ, введённый с клавиатуры, или обозначение команды (программы, документа), которую надо выполнить.

     Основные  пользовательские характеристики:

     - (количество нажатий каждой клавиши до ее отказа,

     - дизайн и удобство в работе (эргономичность).

     2. Манипулятор мышь.

     Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей информации.⁶

     С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

     Мыши  бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

     Основные  пользовательские характеристики:

     - количество нажатий кнопки до её отказа;

     - реакция на движение руки или баллистический эффект;

     - разрешающий шаг (разрешение);

     - дизайн и удобство в работе (эргономичность).

     3. Сканер - устройство для перевода графической информации в цифровую. Функция сканера — получение электронной копии документа, созданного на бумаге.

     Ввод  данных в компьютер — это одна из самых утомительных и подверженных ошибкам операций, сканеры облегчают эту работу.

     Принцип работы. Лампа освещает сканируемый  текст, отражённые лучи попадают на фотоэлемент, состоящий из множества светочувствительных ячеек. Каждая из них под действием света приобретает электрический заряд. Аналого-цифровой преобразователь ставит в соответствие каждой ячейке числовое значение, и эти данные передаются в компьютер.

     Сканеры бывают ручные, портативно-страничные, планшетно-офисные, сетевые (скоростные), широкоформатные; они могут быть чёрно-белые (до 64 оттенков серого) и цветные (256-16 млн цветов).

     Ручные  сканеры внешне напоминают «мышь» большого размера, которую пользователь двигает по сканируемому изображению. Однако ручное перемещение устройства ио бумаге, небольшой размер охватываемой области сканирования не обеспечивают достаточной скорости и требуют тщательной состыковки отдельных участков изображения.

     К настольным сканерам относятся планшетные, роликовые (портативно-страничные), барабанные и проекционные сканеры.

     Основной  отличительный признак планшетного сканера - сканирующая головка перемещается относительно неподвижной бумаги. Они просты и удобны в эксплуатации, позволяют сканировать изображения как с отдельных листов, так и с книг, журналов.

     У портативно-страничных сканеров бумага перемещается относительно сканирующей головки. Они довольно компактны, но отсканировать с их помощью рисунок из книги вряд ли получится. Этот тип сканеров используется для ввода страниц документов форматом от визитной карточки до А4, система автоматической подачи бумаги обеспечивает равномерное сканирование по всей ширине листа.

     Основные  пользовательские характеристики:

- разрешающая способность (оптическое разрешение), то есть количество распознаваемых точек (пикселей) на дюйм (измеряется в ppi — pixels per inch);

- скорость сканирования – показатель быстродействия, который равен времени, затрачиваемому на обработку одной строки изображения;

- размеры  сканируемого листа (область сканирования);

     - разрядность битового представления - определяет максимальное число цветов или оттенков серого, которые может воспринимать сканер.

     4. Кроме того, к устройствам ввода информации относятся:

     - джойстик - предназначен для ввода управляющей информации, чаще всего применяется в области компьютерных игр;⁷

     - световое перо — предназначено для ввода управляющей (совместно с дисплеем) или графической (совместно с дигитайзером) информации;

     - дигитайзер (со световым пером) - устройство для профессиональных графических работ, преобразует в векторный формат изображение, полученное в результате передвижения руки оператора;

     - устройство речевого ввода — микрофон с подключением к аналого-цифровому преобразователю;

     - цифровые видеокамеры и др.

     3. 5 Устройства вывода информации.

     1. Дисплей, монитор. (англ. display - показывать) относится к основным устройствам любого ПК, без которого невозможна эффективная работа. Можно, конечно, выводить всю необходимую пользователю информацию о работе и состоянии системы на печатающее устройство, но это длительный и не очень наглядный процесс. Наиболее важная отличительная особенность современных компьютеров заключается в возможности почти мгновенного взаимодействия (работа в режиме реального времени) между системой и пользователем. В большинстве систем это взаимодействие осуществляется при помощи клавиатуры (и/или манипуляторов) и экрана дисплея. В процессе работы на экране дисплея отображаются как вводимые пользователем команды и данные, так и реакция системы на них.

     Мониторы  по физическим принципам формирования изображения делятся на:

     - мониторы на базе электронно-лучевой трубки. Они работают подобно бытовому телевизору: под воздействием электрических полей в «электронной пушке» разгоняется поток электронов. Далее при помощи геомагнитных полей пучок отклоняется в нужную сторону. Затем, проходя через апертурную решётку, этот поток  фокусируется, доходит до экрана и заставляет светиться маленькое пятнышко люминофора (зерно экрана) с яркостью, пропорциональной интенсивности пучка. Эти мониторы имеют высокое качество изображения, достаточно дёшевы и надёжны. но достаточно громоздки, потребляют много энергии, имеют более высокий уровень излучения, чем дисплеи других типов.

     - жидкокристаллические мониторы. Их действие основано на эффекте потери жидкими кристаллами своей прозрачности при пропускании через них электрического тока. Жидкокристаллические дисплеи не создают вредного для здоровья пользователя излучения, наиболее экономичны в потреблении энергии.

     -газо -  плазменные мониторы - их действие основано на свечении газа при пропускании через него электрического тока. Эти дисплеи применяются в основном в специализированных ЭВМ для отображения символов.

     - светодиоидные матрицы обычно применяются во встроенных ЭВМ (используемых в автоматизированных. линиях на промышленном производстве, в робототехнике и так далее) для отображения небольших объёмов текстовой информации.

     Основные  пользовательские характеристики:

- Размер экрана по диагонали. Измеряется в дюймах. Имеются 14", 15", 17", 21" и др. мониторы.

- Размер  зерна экрана - расстояние в миллиметрах между двумя соседними люминофорами одного цвета. Меньший размер зерна соответствует более резкой и контрастной картинке, создавая общее впечатление чистоты цвета и чёткого контура изображения. У мониторов разного типа размер зерна экрана может находиться в пределах от 0,18 до 0,50 мм. Наиболее оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,24 до 0,28 мм.⁸

- Разрешающая  способность - число пикселей (точек экрана) по горизонтали и вертикали. Эта характеристика определяет контрастность изображения. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определённых пределах) с помощью программной настройки

      

     2. Принтер - печатающее устройство для получения «твёрдой» копии документа.

     Современные принтеры позволяют печатать на различной бумаге, на конвертах, специальных этикетках и ярлыках, особой полиграфической плёнке, ткани. Печать может быть как однотонной, так и цветной.

     Все печатающие устройства подразделяются по принципу работы на ударные, игольчатые (ударно-матричные), струйные, лазерные, термографические.

     В построчных принтерах на печатающей планке формируется сразу вся строка. Каждый символ строки выбирается из готовых литер, которые запрессованы или отлиты на специальных пластинках (как в пишущих машинках).

     В точечно-матричных устройствах печать осуществляется при помощи особой печатающей головки, которая имеет либо несколько игл (обычно 9 или 24) либо сопла для чернил. Головка передвигается горизонтально над бумагой и отдельные иглы или сопла, подчиняясь командам компьютера, наносят на поверхность листа краску (либо ударяя по носителю через красящую ленту, либо «выстреливая» из сопла капельку чернил).

     К страничным устройствам печати относятся  в основном лазерные принтеры. Сначала  они формируют образ полной страницы в своей памяти (именно поэтому им нужно так много памяти: от 0,5 Мб до десятков мегабайтов при цветной печати).

     Изображение в лазерном принтере создается лазерным лучом на светочувствительном барабане внутри принтера. Там, где луч засвечивает поверхность барабана, возникает сильный электрический разряд и в результате электростатического взаимодействия в это место притягиваются пылинки сухой краски — тонера. При прокатывании листа бумаги вдоль барабана рисунок переносится на бумагу, а затем фиксируется за счёт нагрева или давления. В некоторых моделях принтеров вместо лазера с успехом используются светодиоды, однако все принтеры, устроенные по такому принципу принято называть лазерными

     Основные  пользовательские характеристики:

     - Разрешающая способность – число точек на дюйм (измеряется в dpi) или, для игольчатых принтеров, число символов на дюйм (cpi). Например, разрешение 600 dpi означает, что точка может быть помещена в любую из 600 позиций в пределах одного дюйма. При этом нельзя забывать, что разрешение зависит от качества бумаги;

     - Скорость печати определяется двумя факторами - временем механической протяжки бумаги и скоростью обработки поступающих данных. Для матричных и струйных принтеров измеряется в знаках в секунду - cps (characters per second), для струйных и лазерных - в страницах в минуту;

     - Объём памяти. Принтеры, как правило, оборудованы процессором и внутренней памятью (буфером), которые принимают и обрабатывают данные. Действует правило: чем больше памяти, тем лучше;

     - Сроки службы печатающей головки, картриджа, барабана определяются в документации к конкретной модели принтера.

     3. Плоттер или графопостроитель является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Он предназначен для вывода таких графических материалов, как чертежи, графики, схемы, диаграммы, входящие в комплект конструкторской или технологической документации.

     Принцип работы: пишущий узел имеет несколько штифтов для закрепления специальных фломастеров. Штифты могут подниматься над бумагой (линия не рисуется) или опускаться для рисования. Узел перемещается вдоль бумаги по специальным направляющим

     Основные  пользовательские характеристики:

- максимальный размер изображения;

- допустимые типы и ширина линий (сплошные, штрих-пунктирные и пр.);

- набор используемых шрифтов;

- скорость рисования.

     4. Акустическая система (АС).- преобразует электрический сигнал в акустические колебания - звук.

     Состоит, как правило, из нескольких звуковых колонок, каждая из которых может иметь один или несколько динамиков. Стереофоническая АС должна включать не менее двух колонок.

     Основные  пользовательские характеристики:

-  количество колонок и динамиков;

- выходная мощность - зависит от технических характеристик усилителя и динамиков. Для индивидуального прослушивания достаточно мощности 10 Вт, для обеспечения хорошей слышимости на лекциях или презентациях для большой аудитории мощность может приближаться к 30 Вт на канал;