Какие устройства ввода вывода являются обязательными для пк: Какие устройства ввода и вывода являются обязательными для пк,а какие дополнительными — Знания.site

Содержание

Урок 4. Персональный компьютер: стандартные устройства ввода-вывода

Урок 6. Персональный компьютер.

Стандартные устройства ввода-вывода

Процесс взаимодействия пользователя с персональным компьютером (ПК) непременно
включает процедуры ввода входных данных и получение результатов обработки
этих данных. Поэтому, обязательными составляющими типичной конфигурации
ПК являются разнообразные устройства ввода-вывода, среди которых можно
выделить стандартные устройства, без которых современный процесс диалога
вообще невозможен, и периферийные, т.е дополнительные. К стандартным устройствам
ввода-вывода относятся монитор, клавиатура и манипулятор «мышка».

Мониторы

Первые компьютеры мониторов не имели, был лишь набор мигающих светодиодов
и распечатка результатов на принтере. С развитием компьютерной техники
появились мониторы и сейчас они являются необходимой частью базовой конфигурации
персонального компьютера.

Монитор (дисплей) — это стандартное устройство вывода, предназначенное
для визуального отображения текстовых и графических данных. В зависимости
от принципа действия, мониторы делятся на:

мониторы с электронно-лучевой трубкой;
дисплеи на жидких кристаллах.

Монитор с электронно-лучевой трубкой

Монитор с электронно-лучевой трубкой похож на телевизор. Электронно-лучевая
трубка представляет собой электронно-вакуумное устройство в виде стеклянной
колбы, в горловине которой находится электронная трубка, на дне — экран
со слоем люминофора. При нагревании, электронная пушка излучает поток
электронов, которые с высокой скоростью двигаются к экрану. Поток электронов
(электронный луч) проходит через фокусирующую и отклоняющую катушку, которая
направляет его в определенную точку люминофорного покрытия экрана. Под
действием электронов, люминофор излучает свет, который видит пользователь.
Люминофор характеризуется временем излучения после действия электронного
потока. Электронный луч двигается довольно быстро, расчерчивая экран строками
слева направо и сверху вниз. Во время развертки, то есть передвижения
по экрану, луч влияет на те элементарные участки люминофорного покрытия,
где может появиться изображение. Интенсивность луча постоянно изменяется,
что обуславливает свечение соответствующих участков экрана. Поскольку,
свечение исчезает очень быстро, электронный луч должен непрерывно пробегать
по экрану, восстанавливая его.

Время излучения и частота обновления свечения должны соответствовать
друг другу. Преимущественно, частота вертикальной развертки равна 70-85
Гц, то есть свечение на экране возобновляется 70-85 раз в секунду. Снижение
частоты обновления приводит к миганию изображения, что утомляет глаза.
Соответственно, повышение частоты обновления приводит к размыванию или
удвоению контуров изображения.

Мониторы могут иметь как фиксированную частоту развертки, так и разные
частоты в некотором диапазоне. Существует два режима развертки: Interlaced
(черезстрочная) и Non Interlaced (построчная). Обычно, используют порядковую
развертку. Луч сканирует экран построчно сверху вниз, формируя изображение
за один проход. В режиме черезстрочной развертки, луч сканирует экран
сверху вниз, но за два прохода: сначала нечетные строки, потом четные.
Проход при черезстрочной развертке занимает вдвое меньше времени, чем
формирование полного кадра в режиме построчной развертки. Поэтому время
обновления для двух режимов одинаково.

Экраны для мониторов с электронно-лучевой трубкой бывают выпуклые и плоские.
Стандартный монитор — выпуклый. В некоторых моделях используют технологию
Trinitron, в которой поверхность экрана имеет небольшую кривизну по горизонтали,
по вертикали экран абсолютно плоский. На таком экране наблюдается меньше
бликов и улучшено качество изображения. Единственным недостатком можно
считать высокую цену.

Дисплеи на жидких кристаллах (Liquid Crystal Display — LCD)

В дисплеях на жидких кристаллах безбликовый плоский экран и низкая мощность
потребления электрической энергии (5 Вт, по сравнению, монитор с электронно-лучевой
трубкой потребляет 100 Вт).

Существует три вида дисплеев на жидких кристаллах:

монохромный с пассивной матрицей;
цветной с пассивной матрицей;
цветной с активной матрицей.

В дисплеях на жидких кристаллах поляризационный фильтр создает две разные
световые волны. Световая волна проходит сквозь жидкокристаллическую ячейку.
Каждая ячейка имеет свой цвет. Жидкие кристаллы представляют собой молекулы,
которые могут перетекать как жидкость. Это вещество пропускает свет, но
под действием электрического заряда, молекулы изменяют свою ориентацию.

В дисплеях на жидких кристаллах с пассивной матрицей каждой ячейкой руководит
электрический заряд (напряжение), который передается через транзисторную
схему в соответствии с расположением ячеек в строках и столбцах матрицы
экрана. Ячейка реагирует на импульс поступающего напряжения.

В дисплеях с активной матрицей каждая ячейка оснащена отдельным транзисторным
ключом. Это обеспечивает высшую яркость изображения чем в дисплеях с пассивной
матрицей, поскольку каждая ячейка находится под действием постоянного,
а не импульсного электрического поля. Соответственно, активная матрица
потребляет больше энергии. Кроме того, наличие отдельного транзисторного
ключа для каждой ячейки усложняет производство, что, в свою очередь, увеличивает
их цену.

Монохромные и цветные мониторы

По набору оттенков отображаемых цветов, мониторы делятся на цветные и
черно-белые (монохромные). Монохромные мониторы дешевле, но не подходят
для работы с операционной системой Windows. В цветных мониторах используют
более сложные методы формирования изображения. В монохромных электронно-лучевых
трубках существует одна электронная пушка, в цветных — три. Экран монохромной
электронно-лучевой трубки покрыт люминофором одного цвета (с желтым, белым
или зеленым излучением). Экран цветной электронно-лучевой трубки состоит
из люминофорных триад (с красным, зеленым и синим излучением). Комбинации
трех цветов предоставляет великое множество выходных оттенков.

Основные параметры мониторов

С точки зрения пользователя, основными характеристиками монитора являются
размер по диагонали, разрешающая способность, частота регенерации (обновление)
и класс защиты.

Размер монитора. Экран монитора измеряется по диагонали в дюймах.
Размеры колеблются от 9 дюймов (23 см) до 42 дюймов (106 см). Чем больше
экран, тем дороже монитор. Распространенными являются размеры 14, 15,
17, 19 и 21 дюйма. Мониторы большого размера лучше использовать для настольных
издательских систем и графических работ, в которых нужно видеть все детали
изображения. Оптимальными для массового использования являются 15- и 17-дюймовые
мониторы.

Разрешающая способность. В графическом режиме работы изображение
на экране монитора состоит из точек (пикселов). Количество точек по горизонтали
и вертикали, которые монитор способный воссоздать четко и раздельно называется
его разрешающей способностью. Выражение «разрешающая способность
800х600» означает, что монитор может выводить 600 горизонтальных
строк по 800 точек в каждой. Стандартными являются такие режимы разрешающей
способности: 800х600, 1024х768, 1152х864 и выше. Это свойство монитора
определяется размером точки (зерна) экрана. Размер зерна экрана современных
мониторов не превышает 0,28 мм. Чем больше разрешающая способность, тем
лучше качество изображения. Качество изображения также связанно с размером
экрана. Так, для удовлетворительного качества изображения в режиме 800х600
на 15-дюймовом мониторе можно ограничиться размером зерна 0,28 мм, для
14-дюймового монитора с тем же размером зерна в одном и том же видеорежиме
качество мелких деталей изображения будет немного хуже.

Частота регенерации. Этот параметр иначе называется частотой кадровой
развертки. Он показывает сколько раз в секунду монитор может полностью
обновить изображение на экране. Частота регенерации измеряется в герцах
(Гц). Чем больше частота, тем меньше усталость глаз и больше времени можно
работать непрерывно. Сегодня минимально допустимой считается частота в
75 Гц, нормальной — 85 Гц, комфортной — 100 Гц и больше. Этот параметр
зависит и от характеристик видеоадаптера.

Класс защиты монитора определяется стандартом, которому отвечает
монитор с точки зрения требований техники безопасности. Сейчас общепринятыми
считаются международные стандарты TCO-92, TCO-95 и ТСО-99, ограничивающие
уровни электромагнитного излучения, эргометрические и экологические нормы,
в рамках, безопасных для здоровья человека.

Видеоадаптер

Работой монитора руководит специальная плата, которую называют видеоадаптером
(видеокартой). Вместе с монитором видеокарта создает видеоподсистему персонального
компьютера. В первых компьютерах видеокарты не было. В оперативной памяти
существовал экранный участок памяти, куда процессор заносил данные об
изображении. Контроллер экрана считывал данные об яркости отдельных точек
экрана из ячеек памяти и руководил разверткой горизонтального луча электронной
пушки монитора.

При переходе от монохромных мониторов к цветным и с увеличением разрешающей
способности экрана, участка видеопамяти стало недостаточно для хранения
графических данных, а процессор не успевал обрабатывать изображения. Все
операции, связанные с управлением экрана были отведены в отдельный блок
— видеоадаптер.

Видеоадаптер имеет вид отдельной платы расширения, которую вставляют
в определенный слот материнской платы (в современных ПК это слот AGP).
Видеоадаптер выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

За время существования ПК изменилось несколько стандартов видеоадаптеров:

MDA (Monochrom Display Adapter) -монохромный,
CGA(Color Graphics Adapter) — 4 цвета,
EGA(Enchanced Graphics Adapter) -16 цветов,
VGA (Video Graphics Array) — 256 цветов,
SVGA (Super VGA) — до 16,7 млн. цветов.

На эти стандарты рассчитанны все программы, предназначенные для IBM-совместимых
компьютеров.

Сформированное графическое изображение хранится во внутренней памяти
видеоадаптера, которая называется видеопамятью. Необходимая емкость видеопамяти
зависит от заданной разрешающей способности и палитры цветов, поэтому
для работы в режимах с высокой разрешающей способностью и полноцветной
гаммой нужно как можно больше видеопамяти. Если еще недавно типичными
были видеоадаптеры с 2-4 Мбайт видеопамяти, то уже сегодня нормальной
считается емкость в 32-64 Мбайт. Большинство современных видеокарт обладает
возможностю расширения объема видеопамяти до 128 Мбайт, а также свойством
видеоакселерации. Суть этого свойства состоит в том, что часть операций
по построению изображения может происходить без выполнения математических
вычислений в основном процессоре, а чисто аппаратным путем — преобразованием
данных в специальных микросхемах видеоакселератора.

Видеоакселераторы могут входить в состав видеоадаптера, а могут поставляться
в виде отдельной платы расширения, устанавливаемой на материнской плате
и подсоединяемой к видеокарте. Различают два типа видеоакселераторов:
для плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Первые более эффективны для
работы с прикладными программами общего назначения и оптимизованные для
ОС Windows, другие ориентированы на работу с разными мультимедийними и
развлекательными программами.

Клавиатура

Клавиатура — это стандартное клавишное устройство ввода, предназначенное
для ввода алфавитно-цифровых данных и команд управления. Комбинация монитора
и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя: с помощью
клавиатуры руководят компьютерной системой, а с помощью монитора получают
результат.

Клавиатура относится к стандартным средствам ПК, поэтому для реализации
ее основных функций не требуется наличие специальных системных программ
(драйверов). Необходимое программное обеспечение для работы с клавиатурой
находится в микросхеме постоянной памяти в составе базовой системы ввода-вывода
BIOS. Именно поэтому, ПК реагирует на нажатие клавиш на клавиатуре сразу
после включения. Клавиатура стационарного ПК, как правило, — это самостоятельный
конструктивный блок, а в портативных ПК она входит в состав корпуса.

Клавиатуры имеют по 101-104 клавише, размещенных по стандарту QWERTY
(в верхнем левом углу алфавитной части клавиатуры находятся клавиши Q,
W, E, R, T, Y). Отличаются они лишь незначительными вариантами расположения
и формой служебных клавиш, а также особенностями, обусловленными используемым
языком.

Набор клавиш клавиатуры разбит на несколько функциональных групп:

алфавитно-цифровые;
функциональные;
управления курсором;
служебные;
клавиши дополнительной панели.

Основное назначение алфавитно-цифровых клавиш — ввод знаковой
информации и команд, которые набираются по буквам. Каждая клавиша может
работать в двух режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться
для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (ввод
маленьких символов) и верхним регистром (ввод больших символов) осуществляется
при нажатии клавиши <SHIFT> (нефиксированное переключение) или с
помощью клавиши <CAPS LOCK> (фиксированное переключение).

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш, обозначенных
от F1 к F12, и расположена в верхней части клавиатуры. Функции этих клавиш
зависят от конкретной, работающей в данный момент времени программы, а
в некоторых случаях и от операционной системы. Жесткого закрепленного
значения клавиш нет.

Клавиши управления курсором подают команды на передвижение курсора
по экрану монитора относительно текущего изображения. Курсором называется
экранный элемент, указывающий на место ввода знаковой информации. Эти
клавиши разрешают руководить позицией ввода данных. Конкретное значение
клавиш управления курсором может зависеть от программы. Тем не менее,
чаще всего клавиши с стрелками служат для перемещения курсора в направлении
указанном стрелкой или прокручивании текста по экрану, клавиши <Page
Up> и <Page Down> прокручивают текст сразу на страницу вверх
или вниз, соответственно, клавиша <Home> устанавливает курсор на
начало строки, а клавиша <End> — на конец.

Служебные клавиши используются для разных вспомогательных целей,
таких как, изменение регистра, режимов вставки, образование комбинаций
«горячих» клавиш и т.д. К этой группе относятся такие клавиши,
как <SHIFT>, <CAPS LOCK>, <Enter>, <Ctrl>, <Alt>,
<Esc>, <Del>, <Insert>, <Tab>, <BackSpace>
и прочие.

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых
клавиш, клавиш управления курсором и некоторых служебных клавиш. Основное
назначение — ввод чисел, поэтому клавиши размещены в порядке, удобном
для такой работы. Переход в режим дублирования клавиш управления курсором
и, наоборот, осуществляется нажатием на клавишу <Num Lock>. Кроме
этого, клавиши дополнительной панели используются для ввода символов,
имеющих расширенный код ASCII, но не имеющих соответствующей клавиши на
клавиатуре.

Клавиатура ПК имеет свойство повторения знаков, что используется для
автоматизации процесса ввода. Оно состоит в том, что при продолжительном
нажатии клавиши начинается автоматический ввод символа, связанного с этой
клавишей. При этом, настраиваемыми параметрами являются: интервал времени
после нажатия, с завершением которого начинается автоматическое повторение
символа и темп повторения (количество знаков за секунду).

Манипулятор «мышка»

Мышка — это устройство управления манипуляторного типа. Она имеет вид
небольшой пластмассовой коробочки с двумя (или тремя) клавишами. Перемещение
мышки по поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта,
который называется курсор мышки, по экрану монитора. В отличие от клавиатуры,
мышка не является стандартным устройством управления, поэтому для работы
с ней требуется наличие специальной системной программы — драйвера мышки.
Драйвер мышки предназначен для интерпретации сигналов, поступающих от
мышки, а также для обеспечения механизма передачи информации о положении
и состоянии мышки операционной системе и другим прикладным программам.
Драйвер мышки устанавливается при первом подключении мышки или при загрузке
операционной системы.

Компьютером руководят перемещения мышки и кратковременные нажатия ее
клавиш (эти нажатия называются кликами). Мышка не может непосредственно
использоваться для ввода знаковой информации, ее принцип управления базируется
на механизме событий. С точки зрения драйвера, все перемещения мышки и
клики ее клавиш рассматриваются как события, анализируя которые, драйвер
устанавливает, состоялось ли событие и в каком месте экрану находится
в настоящее время курсор мышки. Эти данные передаются в прикладную программу,
с которой работает пользователь, и по ним программа может определить,
какую команду имел в виду пользователь и приступить к ее выполнению.

К числу параметров мышки, которыми может настроить пользователь, относят:
чувствительность (характеризует величину перемещения курсора мышки по
экрану при заданном перемещении мышки), функции левой и правой клавиш,
а также чувствительность к двойному клику (определяет максимальный промежуток
времени, на протяжении которого два отдельных клика клавиши рассматриваются
как один двойной клик).

Контрольные вопросы

1. Какие устройства ввода-вывода образовывают простейший интерфейс пользователя?
2. Каким образом функционируют мониторы с электронно-лучевой трубкой?
А дисплеи на жидких кристаллах?
3. Что означает выражение «разрешающая способность монитора составляет
1024х768»?
4. Какие потребительские параметры мониторов вы знаете?
5. Что такое видеоадаптер? Для чего он предназначен?
6. В чем состоит суть видеоакселерации?
7. Почему компьютер реагирует на нажатие клавиш на клавиатуре сразу после
включения?
8. С помощью клавиш какой группы можно ввести расширенный код ASCII?
9. Где на клавиатуре расположены функциональные клавиши?
10. Почему манипулятор ‘мышка’ требует для своей работы наличия драйвера?
Как работает драйвер мышки?
11. Что такое курсор клавиатуры и курсор мышки? Чем они отличаются?

Список рекомендованной литературы

Информатика. Базовый курс. / Под ред. С.В.Симоновича. — СПб., 2000
г.
А.П.Микляев, Настольная книга пользователя IBM PC 3-издание М. :, «Солон-Р»,
2000, 720 с.
Симонович С.В., Евсеев Г.А., Мураховский В.И. Вы купили компьютер:
Полное руководство для начинающих в вопросах и ответах. — М.: АСТ-ПРЕСС
КНИГА; Инфорком-Пресс, 2001.- 544 с.: ил. (1000 советов).
Ковтанюк Ю.С., Соловьян С.В. Самоучитель работы на персональном компьютере
— К.:Юниор, 2001.- 560с., ил.

11 §8 Основные характеристики персонального компьютера.

§8 Основные характеристики персонального компьютера

Основные темы параграфа:

характеристики микропроцессора: тактовая частота и разрядность;

объем внутренней (оперативной) памяти; характеристики устройств внешней памяти.

Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

Характеристики микропроцессора

Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.

Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера, На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах — МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем — ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

Следующая характеристика — разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита.

Объем внутренней (оперативной) памяти

Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) память и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.

Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: 128 Мб, 256 Мб и более.

Характеристики устройств внешней памяти

Устройства внешней памяти — это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется в гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

Все остальные носители внешней памяти — сменные, т. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся гибкие магнитные диски — дискеты и оптические диски — CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Об их свойствах рассказывалось в § 6, Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации, Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

В последнее время па смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит Флэш-память. Флэш-память — это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, — энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом (сотни и тысячи мегабайтов). А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти,

Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для CD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем — 700 Мб).

DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это 4-5 полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW, Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории «предметов роскоши» в общедоступные.

Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (обычно — мышь). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие, Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

Коротко о главном

Основные характеристики микропроцессора: тактовая частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за единицу времени.

Жесткий (винчестерский) магнитный диск — обязательное устройство внешней памяти в составе компьютера.

Сменными носителями являются флоппи-диски, оптические диски, флэш-память.

Необходимый набор устройств ввода-вывода: клавиатура, манипулятор, монитор.

Дополнительные устройства ввода-вывода: принтер, сканер, модем, акустическая система и др,

Вопросы и задания

1.От каких характеристик компьютера зависит его производительность?

2.Информационный объем какого порядка имеют; гибкие диски, винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM7

3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие — сменными?

4.Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие — дополнительными?

Что такое ввод/вывод (ввод/вывод) в вычислительной технике?

В вычислительной технике ввод-вывод (произносится как «глаза») означает ввод/вывод и описывает любую программу, устройство или операцию, которая передает данные в вычислительную систему или из нее. Другими словами, ввод-вывод — это способ передачи данных от системы к пользователю и наоборот. Типичные устройства ввода/вывода включают клавиатуры и принтеры.

Входные данные — это данные, которые мы отправляем в систему, а выходные данные — это данные, поступающие из системы. Без ввода-вывода у нас не было бы возможности взаимодействовать с нашими многочисленными вычислительными и технологическими системами.

Типы ввода-вывода

Мы можем разделить ввод-вывод на две большие категории: жесткий ввод-вывод и программный ввод-вывод.

Hard I/O относится к передаче данных между компьютером и физическим устройством, таким как клавиатура или мышь.
Мягкий ввод-вывод относится к вводу и выводу, которые происходят по сети, например, когда компьютер взаимодействует с другими компьютерами, выполняет потоковую передачу мультимедиа или передает файлы.

Еще из Технического словаря Built InЧто такое графический интерфейс пользователя (GUI)?

Методы управления вводом-выводом

Чтобы система могла взаимодействовать с внешними устройствами и другими компьютерами, она использует контроллеры для передачи данных между различными компонентами компьютера. В компьютерной системе контроллер — это устройство или программа, которая управляет или направляет операции других устройств или программ. Типичные компьютерные системы содержат как аппаратные, так и программные контроллеры, которые служат посредниками между устройствами ввода-вывода.

Существует четыре типа методов управления.

1. Запрограммированный ввод-вывод

При запрограммированном вводе-выводе процессор выполняет программную инструкцию для каждой передачи данных ввода-вывода. Этот метод управления является самым медленным, но самым простым для программирования.

2. Ввод-вывод, управляемый прерываниями

Процессор прерывается, когда устройству ввода-вывода необходимо передать данные. Процессор остановит свою обычную обработку, чтобы выполнить инструкции устройства, а затем возобновит обычную обработку. В этом случае процессор, также известный как ЦП (центральный процессор), интерпретирует и выполняет инструкции, которые он получает от компьютерной программы. Процессоры — это физические устройства в компьютерной системе, которые выполняют вычисления и обрабатывают входные данные. Процессоры действуют как мозг компьютера и обеспечивают вычислительную мощность, необходимую системе для управления постоянным потоком получаемых инструкций.

Этот метод управления быстрее, чем запрограммированный ввод-вывод, но его сложнее запрограммировать.

3. Прямой доступ к памяти (DMA)

Это происходит, когда процессору нужно только инициировать передачу данных, а контроллер DMA берет на себя ее завершение. Этот метод управления очень быстр по сравнению с программируемым вводом-выводом и вводом-выводом, управляемым прерываниями, а также более эффективен, поскольку требует минимального участия процессора.

4. Расширенный программируемый контроллер прерываний (APIC)

В этом методе, когда процессор получает уведомление о том, что устройство готово к передаче данных, он отправляет сигнал APIC. Затем APIC отправляет прерывание процессору, чтобы он мог выполнить программу. Этот метод управления является самым быстрым из четырех, но и самым сложным с точки зрения программирования.

Произошла ошибка.

Невозможно выполнить JavaScript. Попробуйте посмотреть это видео на сайте www.youtube.com или включите JavaScript, если он отключен в вашем браузере.

Устройства ввода и вывода. | Видео: Micro:bit Educational Foundation

Примеры ввода/вывода

Существует несколько различных примеров ввода/вывода. Вот некоторые из наиболее распространенных.

Примеры устройств ввода/вывода

Ввод с клавиатуры : когда пользователь вводит данные в систему с помощью клавиатуры
Ввод с помощью мыши : когда пользователь взаимодействует с системой с помощью мыши Сенсорный ввод : Когда пользователь взаимодействует с системой, касаясь экрана
Голосовой ввод : Когда пользователь говорит в систему для ввода данных или выполнения действия
Вывод на принтер : Когда система отправляет данные на принтер пользователю через аудиовыход
Видеовыход : Когда система отправляет данные на монитор или телевизор для отображения

Как вы могли заметить, приведенные выше примеры ввода-вывода описаны как ввод или вывод. но важно отметить, что некоторые устройства могут поддерживать оба варианта. Хотя клавиатуры и мыши являются устройствами только для ввода, существуют и другие примеры ввода-вывода, которые могут отправлять данные в систему, а также получать их. Рассмотрите возможность использования систем с голосовым управлением на таких интеллектуальных устройствах, как Siri, Amazon Alexa или Google Home. Эти устройства могут получать голосовые команды (ввод) и отвечать пользователю (выход).

Другими примерами устройств ввода и вывода являются жесткие диски и перезаписываемые компакт-диски. Каждый из них может получать данные из системы (когда они записываются) или отправлять данные в систему (если в них уже загружены данные).

По мере того, как технологии все больше интегрируются в нашу жизнь, количество устройств ввода-вывода продолжает расти. Хотя концепция ввода-вывода существует с момента создания компьютера, ее важно понимать из-за ее важности для современных технологий. Без устройств ввода-вывода мы не смогли бы делать такие простые вещи, как участие в видеоконференциях, удаленное запирание автомобилей или просьбы Alexa добавить яйца в наш список покупок.

Что такое компьютер? Компьютерные устройства ввода и вывода

Введение
Компьютер, будучи универсальной машиной, может обрабатывать различные типы данных. поэтому для работы с этими типами данных нам нужны различные типы устройств, которые могут помочь нам вводить такие типы данных в компьютер, а также получать их выходные данные. В этой главе мы рассмотрим многие такие устройства, как клавиатура, мышь, джойстик, световое перо. , принтер, динамик и т. д., которые можно использовать с компьютером.

Что такое компьютер?
Дети, вы знаете, что компьютер — это машина для обработки данных, и ему нужны инструкции пользователя для выполнения любой работы. После обработки необработанных фактов (называемых данными) он выдает полезную информацию для пользователя. Но как вы передаете данные и инструкции компьютеру и как он может вернуть вам полезную информацию.
Для всего этого к компьютеру можно подключить различные типы устройств ввода и вывода.

Устройства ввода
Устройства, которые используются для передачи данных и инструкций компьютеру, называются Устройства ввода. С компьютером можно использовать различные типы устройств ввода в зависимости от типа данных, которые вы хотите ввести в компьютер, например, клавиатура, мышь, джойстик, световое перо и т. д.

Подумай и ответь ваши органы чувств работают как устройства ввода?

Клавиатура
Наиболее часто используемое устройство ввода. Он используется для ввода данных и инструкций непосредственно в компьютер. На клавиатуре 104 кнопки, которые называются клавишами.

Знаете ли вы?
Клавиатура была изобретена 134 года назад Кристофером Л. Шоулзом.

Мышь
Мышь — еще одно устройство ввода, которое обычно подключается к компьютерам. По сути, это указывающее устройство, работающее по принципу «укажи и щелкни». Когда мышь перемещается по коврику для мыши, луч света под ним отражается, чтобы придать движение указателю на экране. Мышь используется в программах на базе Windows, где пользователь может запускать команды, указывая объекты с помощью указателя и нажимая кнопки мыши. Мы также используем мышь для рисования в Paint и Kid Pix.

Большинство новейших мышей в наши дни имеют колесико посередине двух кнопок, которое помогает нам легче прокручивать документы. мы используем указательный палец для перемещения колеса для прокрутки документа вверх или вниз. Оптическая мышь использует красный свет для отслеживания движения мыши для перемещения указателя на экране компьютера. Этот тип мыши более точен и надежен, чем традиционная мышь.

В настоящее время беспроводная мышь очень популярна. у него нет проводов. он либо использует технологию Bluetooth для отправки данных по воздуху на приемник, обычно подключаемый к USB-порту компьютера.

Джойстик и Геймпад
Джойстик и геймпад также являются устройствами ввода, которые также являются устройствами ввода, которые используются для управления движением объекта на экране. Как и мышь, это также указательные устройства. В основном они используются для игр на компьютере.
Джойстик имеет вертикальную ручку с шариковым манипулятором внизу. Во время игры на компьютере пользователю необходимо быстро перемещать объекты по экрану. Движением этой вертикальной ручки объекты можно легко перемещать во всех направлениях.

Геймпад — это тип игрового контроллера, удерживаемого двумя руками, где пальцы (особенно большие) используются для ввода данных путем нажатия кнопок на нем. Он также известен как Control Pad.

Подумай и ответь
Вы видели джойстик на какой-либо другой машине?

Световое перо
Световое перо — еще одно устройство ввода указывающего типа. Это устройство в форме ручки, которое можно использовать, непосредственно указывая объекты на экране. Его также можно использовать для создания рисунков прямо на экране монитора.

Сканер
С помощью сканера мы можем хранить в компьютере картинки, фотографии, схемы. Сканер считывает изображение и сохраняет его на компьютере в виде файла.

Сенсорный экран
Сенсорный экран — это специальный компьютерный экран, который воспринимает ввод, реагируя на прикосновение человеческого пальца, руки в перчатке, стилуса, ручки или любого другого указывающего устройства. Пользователь дает инструкции компьютеру, просто касаясь экрана.

Микрофон
Это устройство ввода, которое используется для записи звука или голоса в компьютерную систему. Вы можете сохранить голосовые данные на компьютере, говоря перед этим устройством.

Трекбол
Трекбол похож на мышь, но устанавливается в фиксированном положении. Пользователь вращает шарик пальцами, чтобы перемещать указатель на экране.
Технология трекбола использовалась в более ранних портативных компьютерах, которые теперь заменены трекпадом.

Подумай и ответь
Назовите любые два устройства ввода, которые вы обычно используете при работе на компьютере.

Устройства вывода
Устройства, используемые для отображения результатов или информации, называются Устройства вывода . Вывод можно просмотреть на мониторе или распечатать на бумаге с помощью принтера. Монитор и принтер являются наиболее часто используемыми устройствами вывода.

Монитор
Это наиболее распространенное устройство вывода, подключаемое к компьютеру для отображения обрабатываемой информации. Он выглядит как телевизор и также известен как 9.0014 VDU (блок визуального отображения). Изображения отображаются с использованием большого количества очень маленьких точек на экране, называемых пикселями. Количество пикселей, которое монитор может отображать на своем экране, называется разрешением экрана.

Два наиболее часто используемых типа мониторов:

Монитор с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ)
Жидкокристаллический дисплей (ЖК-монитор)

Добавить к вашим знаниям
ЖК-экран потребляет очень мало электроэнергии в сравнении с ЭЛТ.

Вывод, выводимый на экран, называется выводом электронного копирования, поскольку его нельзя сохранять в течение длительного времени.

В настоящее время ЖК-мониторы более популярны благодаря четкому качеству изображения. Это легкие мониторы с плоским экраном.

Принтер
Это важное устройство вывода компьютерной системы. Это дает распечатку результатов, которые появляются на экране монитора. Печатный вывод также называется выводом на бумажном носителе, потому что, в отличие от монитора, этот вывод можно сохранить, даже если компьютер выключен.

Подумай и ответь
Какой принтер вы используете в своей школе?

Принтеры бывают разных типов. В зависимости от методов печати принтеры подразделяются на следующие группы:
1. Символьный принтер
2. Построчный принтер
3. Страничный принтер

Символьный принтер 901 13-символьный принтер печатает по одному символу за раз ; он печатает со скоростью от 30 до 600 символов в секунду.
Матричный принтер является примером символьного принтера.

Матричный принтер
Этот тип принтера работает как пишущая машинка. Он создает отпечаток на бумаге, прижимая концы штифтов, закрепленных в его печатающих головках, к красящей ленте. Этот принтер шумный с низким качеством печати. Его скорость измеряется в CPS (символов в секунду).

Линейный принтер
Это высокоскоростной принтер, который печатает по одной строке за раз. Он используется, когда требуется большое количество вывода, поскольку он обеспечивает быстрый вывод. Примерами линейного принтера являются барабанный принтер и цепной принтер. Уровень шума этих принтеров высок, а скорость колеблется от 200 до 2000 л/мин (строк в минуту).

Принтер страниц
Принтер страниц печатает всю страницу за раз. Примерами таких принтеров являются струйный принтер или линейный принтер, поскольку он должен сохранять каждую страницу в памяти перед ее печатью.

Струйный принтер
Принтер этого типа печатает путем распыления крошечных капель чернил на бумагу. Он может печатать как в цвете, так и в черно-белом режиме. Качество печати этого принтера лучше, чем у матричного принтера, и он печатает без шума. Его скорость измеряется в PPM (страниц в минуту).

Добавьте к вашим знаниям
Наиболее часто используемые принтеры: Матричные, струйные и лазерные принтеры.

Лазерный принтер
В этом типе принтеров для печати текста или графики на бумаге используется технология лазерного луча. Скорость этого принтера очень высока, и он выдает очень качественные отпечатки. Его скорость также измеряется в PPM.

Динамик
Динамики относятся к категории устройств вывода. Они используются для прослушивания музыки и звуков, воспроизводимых компьютером. Обычно они идут парами и имеют разные формы и размеры.

Плоттер
Мы можем распечатать фотографию, рисунок, изображение, хранящееся в компьютере, с помощью плоттера.