Мышь это ввод или вывод информации: Устройства ввода информации и их функции — урок. Информатика, 5 класс.

Операционная система — аппаратное обеспечение ввода-вывода / Хабр

Одной из важных задач операционной системы является управление различными устройствами ввода/вывода, включая: мышь, клавиатуру, тачпад, дисковые накопители, адаптеры дисплея, USB-устройства, экран с поточечной адресацией, светодиоды, аналого-цифровой преобразователь, переключатель включения/выключения, сетевые подключения, аудио-входы/выходы, принтеры и т. д.

Система ввода/вывода должна принимать запрос приложения на ввод/вывод и посылать его физическому устройству, затем принимать ответ от устройства и посылать его приложению. Устройства ввода/вывода можно разделить на две категории:

• Блочные устройства. Блочное устройство — это устройство, с которым драйвер взаимодействует путем отправки целых блоков данных. Например, жесткие диски, USB-камеры, флешки и т.д.

• Символьные устройства. Символьное устройство — это устройство, с которым драйвер взаимодействует путем отправки и получения отдельных символов (байтов, октетов). Например, последовательные порты, параллельные порты, звуковые карты и т.д.

Контроллеры устройств

Драйверы устройств — это программные модули, которые можно подключить к операционной системе для работы с определенным устройством. Операционная система получает помощь от драйверов устройств для работы со всеми устройствами ввода-вывода.

Контроллер работает как интерфейс между устройством и драйвером. Устройства ввода/вывода (клавиатура, мышь, принтер и т.д.) обычно состоят из механического и электронного компонента, где электронный компонент называется контроллером устройства.

Для каждого устройства всегда есть контроллер и драйвер для взаимодействия с операционными системами. Контроллер может работать с несколькими устройствами. Его основная задача в качестве интерфейса — преобразовать последовательный поток битов в блок байтов и при необходимости выполнить коррекцию ошибок.

Любое устройство, подключаемое к компьютеру, соединяется с помощью вилки и розетки, а розетка подключается к контроллеру устройства. Ниже приведена модель соединения центрального процессора (CPU), памяти, контроллеров и устройств ввода-вывода, где процессор и контроллеры используют для связи общую шину.

Синхронный и асинхронный ввод/вывод

Связь с устройствами ввода/вывода

Центральный процессор должен иметь возможность передавать информацию на устройство ввода-вывода и обратно. Существует три подхода для связи между CPU и устройством.

• Специальная команда ввода/вывода

• Ввод/вывод с привязкой к памяти

• Прямой доступ к памяти (direct memory access, DMA)

Специальная команда ввода/вывода

При этом используются инструкции CPU, специально разработанные для управления устройствами ввода-вывода. Эти инструкции обычно позволяют отправлять данные на устройство ввода/вывода или считывать их с устройства ввода/вывода.

Ввод/вывод с привязкой к памяти

При использовании ввода/вывода с привязкой к памяти одно и то же адресное пространство разделяется между памятью и устройствами ввода/вывода. Устройство подключается непосредственно к определенным местам основной памяти, чтобы устройство ввода/вывода могло передавать блок данных в/из памяти, не проходя через центральный процессор.

При использовании ввода-вывода с привязкой к памяти ОС выделяет буфер в памяти и сообщает устройству ввода-вывода, что оно должно использовать этот буфер для отправки данных в процессор. Устройство ввода/вывода работает асинхронно с процессором, прерывая его по завершении работы.

Преимущество этого метода состоит в том, что каждая инструкция, которая может получить доступ к памяти, может быть использована для работы с устройством ввода-вывода. Ввод/вывод с привязкой к памяти используется для большинства высокоскоростных устройств ввода-вывода, таких как диски и коммуникационные интерфейсы.

Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access, DMA)

Медленные устройства, например, клавиатуры, будут генерировать прерывание для главного процессора после передачи каждого байта. Если бы быстрое устройство, такое как диск, генерировало прерывание для каждого байта, операционная система тратила бы большую часть своего времени на обработку этих прерываний. Поэтому типичный компьютер использует прямой доступ к памяти (DMA), чтобы уменьшить эти накладные расходы.

Прямой доступ к памяти (DMA) означает, что процессор предоставляет модулю ввода-вывода полномочия на чтение из памяти или запись в память без его участия. Модуль DMA сам управляет обменом данными между основной памятью и устройством ввода-вывода. Центральный процессор участвует только в начале и конце передачи данных и прерывается только после передачи всего блока.

Прямой доступ к памяти требует специального аппаратного обеспечения, называемого DMA-контроллером (DMAC), который управляет передачей данных и выдает доступ к системной шине. Контроллеры программируются с указателями источника и назначения (где читать / куда записывать данные), счетчиками для отслеживания количества переданных байт, а также настройками, включающими типы ввода/вывода и памяти, прерывания и состояния для циклов процессора.

Операционная система использует аппаратное обеспечение DMA следующим образом:

Ввод/вывод по опросу vs Ввод/вывод по прерыванию

Компьютер должен иметь способ обнаружения поступления любого типа входных данных. Для этого существует два способа, известные как опрос и прерывания. Оба эти метода позволяют процессору работать с событиями, которые могут произойти в любое время и которые не связаны с текущим процессом.

Ввод-вывод по опросу

Опрос — это самый простой способ связи устройства ввода-вывода с процессором. Он представляет собой процесс периодической проверки состояния устройства, чтобы узнать, пришло ли время для следующей операции ввода-вывода. Устройство ввода/вывода просто помещает информацию в регистр Status, а процессор должен прийти и получить эту информацию.

Большую часть времени устройства не требуют внимания, а когда требуют, им приходится ждать до следующего опроса программой опроса. Это неэффективный метод, и большая часть времени процессора тратится на ненужные опросы.

Сравните этот метод с тем, как если бы учитель постоянно спрашивал каждого ученика в классе, одного за другим, нужна ли ему помощь. Очевидно, что более эффективным методом было бы, если бы ученик сообщал учителю, когда ему нужна помощь.

Ввод-вывод с прерыванием

Альтернативной схемой работы с вводом/выводом является метод прерываний. Прерывание — это сигнал микропроцессору от устройства, которое требует внимания.

Контроллер устройства подает сигнал прерывания на системную шину, когда ему требуется внимание процессора. Когда процессор получает прерывание, он сохраняет свое текущее состояние и вызывает соответствующий обработчик прерывания, используя вектор прерывания (адреса подпрограмм ОС для обработки различных событий). Когда прерывающее устройство обработано, центральный процессор продолжает выполнение своей первоначальной задачи, как если бы он никогда не был прерван.

Тему ввода-вывода в компьютерных системах продолжим изучать на открытом уроке, который пройдет уже завтра вечером.

На данном уроке мы рассмотрим основы архитектуры ввода-вывода (I/O) в компьютерных системах. Изучим роль I/O систем в компьютерной архитектуре, рассмотрим различные типы устройств и их использование в компьютерных системах. Мы обсудим необходимые аппаратные компоненты, такие как память, а также научимся использовать программно устройства ввода-вывода. Цель урока — разобраться в роли, типах I/O систем в компьютерной архитектуре и способов взаимодействия с ними.

Устройства ввода и вывода информации

Похожие презентации:

Пиксельная картинка

Информационная безопасность. Методы защиты информации

Электронная цифровая подпись (ЭЦП)

Этапы доказательной медицины в работе с Pico. Первый этап

История развития компьютерной техники

От печатной книги до интернет-книги

Краткая инструкция по CIS – 10 шагов

Информационные технологии в медицине

Информационные войны

Моя будущая профессия. Программист

1. Тема урока: Устройства ввода и вывода информации

Для того, чтобы организовать диалог между пользователем
и компьютером, последний должен располагать рядом
устройств, с помощью которых можно осуществлять
управление и обмен информацией. Эти устройства
получили названия «устройства ввода/вывода».
Устройства ввода:
клавиатура;
мышь;
графический планшет;
сканер;
Web-камера;
микрофон;
джойстик.
Устройства вывода:
мониторы;
принтеры;
акустические колонки;
наушники;
проектор.

3. Устройства ввода информации:

клавиатура;
мышь;
графический планшет;
сканер;
Web-камера;
микрофон;
джойстик.

4. Клавиатура

– клавишное устройство управления
персональным компьютером. Служит для ввода
алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд
управления.

5. Мышь

– устройство управления манипуляторного типа.
Перемещение мыши по плоской поверхности
синхронизировано с перемещением графического объекта
(указателя мыши) на экране монитора.
Оптическая
светодиодная
мышь
Механическая
(шариковая)
мышь
Сенсорная панель
Лазерная мышь

6. Механическая (шариковая) мышь

Механические мыши — традиционные шариковые
модели, относительно большого размера, требующие
постоянной чистки шарика для эффективной работы.
Грязь и мелкие частицы могут оказаться между
вращающимся шариком и корпусом, и необходимо
будет проводить чистку. Без коврика она никак не будет
работать.

7. Оптическая светодиодная мышь

В оптической мышке используется светодиод-сенсор.
Такая мышь работает как маленькая фотокамера,
которая
сканирует
поверхность
стола
и
«фотографирует» ее, таких фотографий камера успевает
сделать около тысячи за секунду, а некоторые модели и
больше.

8. Лазерная мышь

В лазерной мышке используется лазер. Это более
усовершенствованная модель оптической мыши. Ей
требуется гораздо
меньше
энергии. Точность
считывания данных с рабочей поверхности у неё
гораздо выше и она может работать даже на стеклянной
и зеркальной поверхности.

9. Сенсорная панель

В портативных компьютерах вместо манипуляторов
используется сенсорная панель, перемещение
пальца по поверхности которой преобразуется в
перемещение курсора на экране монитора. Нажатие
эквивалентно нажатию кнопки мыши.

10. Графический планшет

– устройство для
рисования и ввода рукописного текста.

11. Сканер

— это устройство, которое, анализируя
какой-либо объект (обычно изображение, текст),
создаёт цифровую копию изображения объекта.
Процесс получения этой копии называется
сканированием.

12. Web-камера

— малоразмерная цифровая видео
или фотокамера, способная в реальном времени
фиксировать изображения, предназначенные для
дальнейшей передачи по сети Интернет.

13. Микрофон

– это прибор, преобразующий
звуки, голос, музыку в электрические
колебания.

14. Джойстик

(игровой манипулятор) –
предназначен для более удобного
управления ходом компьютерных игр.

15. Устройства вывода информации:

мониторы;
принтеры;
акустические колонки;
наушники;
проектор.

16. Мониторы

Монитор – устройство визуального отображения текстовой и
графической информации, преобразует цифровую и (или) аналоговую
информацию в видеоизображение.
Монитор
на электронно-лучевой
трубке (ЭЛТ)
Монитор на жидких
кристаллах (ЖК)

17. Мониторы на электронно-лучевой трубке

Наиболее распространенные и старые устройства
отображения графической информации.
Преимущества
Недостатки
Отличная яркость и контрастность
изображения
Вес и габариты монитора
Низкая цена
Большое энергопотребление
Доступность
Вредное воздействие излучения

18. Мониторы на жидких кристаллах (ЖК)

Плоские и тонкие мониторы на основе ЖК матрицы.
Преимущества
Недостатки
Меньшая нагрузка на зрение
Искажение цветности и контрастности
изображения при большом угле обзора
Отсутствие излучений
Компактны
Цветовой охват и точность
цветопередачи ниже
Неравномерность однородного цвета
(неравномерность подсветки)

19. Принтеры

предназначены для вывода на бумагу (создания «твердой
Копии») числовой, текстовой и графической информации.
Струйный принтер
Матричный
принтер
Лазерный принтер

20.

Матричные принтеры

– это принтеры ударного действия.
Характеристика:
медленно печатают;
качество печати соответствует качеству печатающей
машинки;
производят много шума.

21. Струйные принтеры

В струйных принтерах используются чернильные
печатающие головки, которые под давлением выбрасывают
на бумагу из ряда мельчайших отверстий капельки чернил
различных цветов.
Характеристика:
скорость печати достаточна высокая;
качество печати может достигать фотографического;
производят мало шума.

22. Лазерные принтеры

обеспечивают типографское
качество печати и высокую скорость печать (несколько
десятков страниц в минуту).
Характеристика:
высокая скорость печати;
высокое типографское качество;
практически бесшумная печать.

23. Акустические колонки и наушники

Для прослушивания звука используются акустические
колонки или наушники, которые подключаются к выходу
звуковой платы.

24.

Проектор

— оптический прибор, предназначенный для
создания действительного изображения плоского предмета
небольшого размера на большом экране.

English    
Русский
Правила

Компьютерные устройства | Информационная грамотность |

Периферийное устройство

Периферийное устройство — это «устройство, которое используется для ввода информации в компьютер или получения информации из него». ^[11] Существует три различных типа периферийных устройств:

• Ввод, используемый для взаимодействия или отправки данных на компьютер (мышь, клавиатуры и т. д.)
• Выход, обеспечивающий вывод пользователю с компьютера (мониторы, принтеры и т.п.)
• Хранилище, в котором хранятся данные, обрабатываемые компьютером (жесткие диски, флешки и т.д.)

Периферийные устройства человеко-машинного интерфейса (ЧМИ) .

Обзор

Периферийное устройство обычно определяется как любое вспомогательное устройство, такое как компьютерная мышь или клавиатура, которое каким-либо образом подключается к компьютеру и работает с ним. Другими примерами периферийных устройств являются карты расширения, графические карты, сканеры изображений, ленточные накопители, микрофоны, громкоговорители, веб-камеры и цифровые камеры. ОЗУ — оперативная память — занимает грань между периферийным и основным компонентом; технически это периферийное устройство для хранения данных, но оно требуется для каждой основной функции современного компьютера, и удаление ОЗУ эффективно отключит любую современную машину. Многие новые устройства, такие как цифровые часы, смартфоны и планшетные компьютеры, имеют интерфейсы, которые позволяют использовать их в качестве периферийных устройств на полном компьютере, хотя они не зависят от хоста, как другие периферийные устройства. Согласно наиболее техническому определению, единственные части компьютера , а не , которые считаются периферийными устройствами, — это центральный процессор, блок питания, материнская плата и корпус компьютера. Обычно слово «периферия» используется для обозначения устройства, внешнего по отношению к корпусу компьютера, например, сканера, но устройства , расположенные внутри корпус компьютера также является технически периферийным оборудованием. Устройства, находящиеся вне корпуса компьютера, называются внешними периферийными устройствами или вспомогательными компонентами. Примеры: «Многие внешние периферийные устройства, которыми я владею, такие как мой сканер и принтер, подключаются к периферийным портам на задней панели моего компьютера». ^[12]  Устройства, находящиеся внутри корпуса, такие как внутренние жесткие диски или дисководы для компакт-дисков, также являются периферийными устройствами с технической точки зрения и называются внутренними периферийными устройствами, но неспециалисты могут не распознавать их как периферийные устройства. В системе на кристалле периферийные устройства встроены в ту же интегральную схему, что и центральный процессор. Их по-прежнему называют «периферийными устройствами», несмотря на то, что они постоянно подключены к своему главному процессору (и в некотором смысле являются его частью).

Общая периферия

• Ввод
  • Клавиатура
  • Компьютерная мышь
  • Графический планшет
  • Сенсорный экран
  • Сканер штрих-кода
  • Сканер изображений
  • Микрофон
  • Веб-камера
  • Игровой контроллер
  • Световая ручка
  • Сканер
  • Цифровой фотоаппарат
• Выход
  • Дисплей компьютера
  • Принтер
  • Проектор
  • Динамик
• Запоминающие устройства
  • Дисковод для гибких дисков
  • Флешка
  • Дисковод
  • Интерфейс хранения данных для смартфона или планшета
  • CD/DVD-привод
• Ввод/вывод
  • Модем
  • Контроллер сетевого интерфейса (NIC)

Устройства ввода

В вычислительной технике устройство ввода представляет собой периферийное устройство (часть аппаратного компьютерного оборудования), используемое для подачи данных и управляющих сигналов в систему обработки информации, такую ​​как компьютер или другое информационное устройство. Примеры устройств ввода включают клавиатуры, мыши, сканеры, цифровые камеры и джойстики. Многие устройства ввода можно классифицировать в соответствии с:

• способ ввода (например, механическое движение, звук, изображение и т. д.)
• ввод является дискретным (например, нажатия клавиш) или непрерывным (например, положение мыши, хотя и оцифровано в дискретную величину, достаточно быстро, чтобы считаться непрерывным)

Указательные устройства, которые представляют собой устройства ввода, используемые для определения положения в пространстве, могут дополнительно классифицироваться в соответствии с:

• Является ли ввод прямым или косвенным. При прямом вводе пространство ввода совпадает с пространством отображения, т. е. указание производится в пространстве, где появляется визуальная обратная связь или указатель. Сенсорные экраны и световые перья предполагают прямой ввод. Примеры косвенного ввода включают мышь и шаровой манипулятор.
• Является ли информация о положении абсолютной (например, на сенсорном экране) или относительной (например, с помощью мыши, которую можно поднять и переместить)

Прямой ввод почти всегда является абсолютным, но косвенный ввод может быть как абсолютным, так и относительным. Например, оцифровывающие графические планшеты, которые не имеют встроенного экрана, включают непрямой ввод и определяют абсолютные положения и часто работают в режиме абсолютного ввода, но они также могут быть настроены для имитации режима относительного ввода, такого как сенсорная панель, где стилус или шайбу можно поднять и переместить. Устройства ввода и вывода составляют аппаратный интерфейс между компьютером и сканером или контроллером 6DOF.

Клавиатуры

Клавиатура — это устройство пользовательского интерфейса, представленное в виде набора кнопок. Каждая кнопка или клавиша может использоваться либо для ввода лингвистического символа в компьютер, либо для вызова определенной функции компьютера. Они действуют как основной интерфейс ввода текста для большинства пользователей. В традиционных клавиатурах используются пружинные кнопки, хотя в более новых вариантах используются виртуальные клавиши или даже проекционные клавиатуры. Это похожее на пишущую машинку устройство, состоящее из матрицы переключателей. Примеры типов клавиатур включают:

• Ключ
• Клавиатура
• Программная функциональная клавиатура с подсветкой (LPFK)

Указательные устройства

Компьютерная мышь

Указательные устройства являются сегодня наиболее часто используемыми устройствами ввода. Координатно-указательное устройство представляет собой любое устройство интерфейса пользователя, которое позволяет пользователю вводить пространственные данные в компьютер. В случае с мышами и сенсорными панелями это обычно достигается путем обнаружения движения по физической поверхности. Аналоговые устройства, такие как 3D-мыши, джойстики или джойстики, работают, сообщая об угле отклонения. Движения указывающего устройства повторяются на экране движениями указателя, создавая простой и интуитивно понятный способ навигации по графическому пользовательскому интерфейсу компьютера (GUI).

Составные устройства

Пульт Wii Remote с прикрепленным ремешком

Устройства ввода, такие как кнопки и джойстики, можно комбинировать на одном физическом устройстве, которое можно рассматривать как составное устройство. Многие игровые устройства имеют такие контроллеры. Технически мыши являются составными устройствами, поскольку они отслеживают движение и предоставляют кнопки для нажатия, но обычно считается, что составные устройства имеют более двух различных форм ввода.

• Игровой контроллер
• Геймпад (или джойстик)
• Весло (игровой контроллер)
• Поворотный переключатель/шаттл (или ручка)
• Пульт Wii

Устройства обработки изображений и ввода

Датчик Microsoft Kinect

Устройства ввода видео используются для оцифровки изображений или видео из внешнего мира в компьютер. Информация может храниться во множестве форматов в зависимости от требований пользователя.

• Цифровой фотоаппарат
• Цифровая видеокамера
• Портативный медиаплеер
• Веб-камера
• Датчик Microsoft Kinect
• Сканер изображений
• Сканер отпечатков пальцев
• Сканер штрих-кода
• 3D-сканер
• Лазерный дальномер
• Устройство для отслеживания взгляда

Медицинская визуализация

• Компьютерная томография
• Магнитно-резонансная томография
• Позитронно-эмиссионная томография
• Медицинское УЗИ

Устройства ввода звука

Устройства ввода звука используются для захвата звука. В некоторых случаях устройство вывода звука может использоваться в качестве устройства ввода для захвата производимого звука.

• Микрофоны
• MIDI-клавиатура или другой цифровой музыкальный инструмент

Устройства вывода

Устройство вывода – это любая часть аппаратного компьютерного оборудования, используемая для передачи результатов обработки данных, выполняемой системой обработки информации (например, компьютером), которая преобразует информацию, сгенерированную электронным способом, в удобочитаемую форму. . ^{[13] [14]}

Устройства отображения

Устройство отображения — это устройство вывода, которое визуально передает текстовую, графическую и видеоинформацию. Информация, отображаемая на устройстве отображения, называется электронной копией, поскольку информация существует в электронном виде и отображается в течение временного периода времени. Устройства отображения включают ЭЛТ-мониторы, ЖК-мониторы и дисплеи, газовые плазменные мониторы и телевизоры. ^[15]

Ввод/вывод

Вводы — это сигналы или данные, полученные системой, а выходы — это сигналы или данные, отправленные из нее.

Существует множество устройств ввода и вывода, таких как многофункциональные принтеры и компьютерные навигационные системы, которые используются для специализированных или уникальных приложений. ^[16]  В вычислительной технике ввод/вывод относится к связи между системой обработки информации (например, компьютером) и внешним миром. Входы — это сигналы или данные, полученные системой, а выходы — это сигналы или данные, отправленные из нее.

Примеры

Эти примеры устройств вывода также включают устройства ввода/вывода. ^{[17] [18]}  Принтеры и визуальные дисплеи являются наиболее распространенным типом устройств вывода для взаимодействия с людьми, но голос становится все более доступным. ^[19]

• Динамики
• Наушники
• Экран (монитор)
• Принтер
• Средство связи с голосовым выходом
• Автомобильная навигационная система
• Устройство для тиснения шрифтом Брайля
• Проектор
• Плоттер
• Телевидение
• Радио

Память компьютера

В вычислительной технике память относится к устройствам, используемым для хранения информации для использования в компьютере. Термин «первичная память» используется для систем хранения, которые функционируют на высокой скорости (например, ОЗУ), в отличие от вторичной памяти, которая обеспечивает хранение программ и данных, доступ к которым медленный, но предлагает большую емкость памяти. При необходимости первичная память может быть сохранена во вторичной памяти с помощью метода управления памятью, называемого «виртуальной памятью». Архаичный синоним памяти — 9.0005 магазин . ^[20]

Энергозависимая память

DDR-SD-RAM, SD-RAM и две старые формы RAM.

Энергонезависимая память — это компьютерная память, требующая питания для поддержания хранимой информации. Большая часть современной полупроводниковой энергозависимой памяти представляет собой статическое ОЗУ (см. SRAM) или динамическое ОЗУ (см. DRAM). SRAM сохраняет свое содержимое до тех пор, пока подключено питание, и к ней легко подключиться, но она использует шесть транзисторов на бит. Динамическое ОЗУ сложнее в интерфейсе и управлении, и ему требуются регулярные циклы обновления, чтобы предотвратить потерю его содержимого. Однако DRAM использует только один транзистор и конденсатор на бит, что позволяет достичь гораздо более высокой плотности и, с большим количеством битов на микросхеме памяти, быть намного дешевле в расчете на бит. SRAM не подходит для системной памяти настольных компьютеров, где преобладает DRAM, но используется для их кэш-памяти. SRAM является обычным явлением в небольших встроенных системах, которым может потребоваться всего несколько десятков килобайт или меньше. Будущие технологии энергозависимой памяти, которые надеются заменить или конкурировать с SRAM и DRAM, включают Z-RAM, TTRAM, A-RAM и ETA RAM.

Энергонезависимая память

Твердотельные накопители — одна из новейших форм энергонезависимой памяти.

Энергонезависимая память — это память компьютера, которая может сохранять сохраненную информацию даже при отсутствии питания. Примеры энергонезависимой памяти включают постоянную память (см. ПЗУ), флэш-память, большинство типов магнитных компьютерных запоминающих устройств (например, жесткие диски, гибкие диски и магнитную ленту), оптические диски и ранние компьютерные методы хранения, такие как бумажная лента. и перфокарты. Будущие технологии энергонезависимой памяти включают FeRAM, CBRAM, PRAM, SONOS, RRAM, память Racetrack, NRAM и Millipede.

1. Лаплант,
   «Филип А. (21 декабря 2000 г.). \n Словарь компьютерных наук, инженерии и технологий\n . CRC Press. стр. 366. ISBN 0-8493-2691-5. Проверено 17 июня 2014 г.».
   ↵
2. «Периферийный
   «Определение\». Support.about.com. 2012-04-10. Проверено 2 ноября 2012 г.\n ».
   ↵
3. «Данные
   «Концепция обработки» (PDF) . Национальный институт открытого обучения (NIOS). стр. 24–37. Проверено 2 июня 2012 года».
   ↵
4. «Определение
   «из: устройства вывода\». Энциклопедия. The Computer Language Company Inc. Проверено 2 июня 2012 г.».
   ↵
5. Лемли,
   «Линда. Глава 6: Выход». Открытие компьютеров. Университет Западной Флориды. Проверено 3 июня 2012 г.».
   ↵
6. «Данные
   «Концепция обработки\»»
   ↵
7. «Вход
   «устройства, устройства обработки и вывода\». Размер прикуса GCSE. Би-би-си. Проверено 2 июня 2012 года».
   ↵
8. Ким,
   «Дэрён. «Аппаратные устройства вывода». Основные информационные технологии микрокомпьютеров. Университет Миссисипи. Проверено 2 июня 2012 г.».
   ↵
9. «Выход
   «устройство\». Словарь вычислений . Издательство Оксфордского университета. 2008. Проверено 3 июня 2012 года».
   ↵
10. А..
    «Тьюринг и Р. А. Брукер (1952). \n Справочник программиста по Манчестерскому электронному компьютеру Mark II.\n Манчестерский университет».
    ↵
11. Лаплант,
    «Филип А. (21 декабря 2000 г.). \n Словарь компьютерных наук, техники и технологий\n . CRC Press. стр. 366. ISBN 0-849.3-2691-5. Проверено 17 июня 2014 года».
    ↵
12. «Периферийный
    «Определение\». Support.about.com. 2012-04-10. Проверено 2 ноября 2012 г.\n ».
    ↵
13. «Данные
    «Концепция обработки» (PDF) . Национальный институт открытого обучения (NIOS). стр. 24–37. Проверено 2 июня 2012 года».
    ↵
14. «Определение
    «из: устройства вывода\». Энциклопедия. The Computer Language Company Inc. Проверено 2 июня 2012 г.».
    ↵
15. Лемли,
    «Линда. Глава 6: Выход». Открытие компьютеров. Университет Западной Флориды. Проверено 3 июня 2012 г.».
    ↵
16. «Данные
    «Концепция обработки\»»
    ↵
17. «Вход
    «устройства, устройства обработки и вывода\». Размер прикуса GCSE. Би-би-си. Проверено 2 июня 2012 года».
    ↵
18. Ким,
    «Дэрён. «Аппаратные устройства вывода». Основные информационные технологии микрокомпьютеров. Университет Миссисипи. Проверено 2 июня 2012 г.».
    ↵
19. «Выход
    «устройство\». Словарь вычислений . Издательство Оксфордского университета. 2008. Проверено 3 июня 2012 года».
    ↵
20. А..
    «Тьюринг и Р. А. Брукер (1952). \n Справочник программиста по Манчестерскому электронному компьютеру Mark II.\n Манчестерский университет».
    ↵

Лицензии и атрибуты

Контент с лицензией CC, совместно используемый ранее

• Периферийные устройства. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : https://en.wikipedia.org/wiki/Peripheral?oldid=650750800. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Устройство ввода. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : https://en.wikipedia.org/wiki/Input%2520device?oldid=648754461. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Устройство вывода. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : https://en.wikipedia.org/wiki/Output%2520device?oldid=648822543. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Память компьютера. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : https://en.wikipedia.org/wiki/Computer%2520memory?oldid=652432725. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

16.1: Ввод/вывод – Инженерные тексты LibreText

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Патрик МакКланахан
• Колледж Сан-Хоакин Дельта

Устройства ввода

В вычислительной технике устройство ввода – это часть оборудования, используемая для передачи данных и управляющих сигналов в систему обработки информации, такую ​​как компьютер или информационное устройство. Примеры устройств ввода включают клавиатуру, мышь, сканеры, камеры, джойстики и микрофоны. Хотя с развитием технологий появилось множество других устройств ввода: сетевые интерфейсы, устройства Bluetooth, распознавание голоса, распознавание жестов, множество датчиков и т. д.

Устройства ввода можно классифицировать по следующим признакам:

• модальность ввода — механическое движение, звук, изображение и т. д.
• независимо от того, является ли ввод дискретным — нажатие клавиши — или непрерывным — положение мыши, хотя и оцифровано в дискретную величину, достаточно быстрое, чтобы считаться непрерывным
• количество задействованных степеней свободы — двумерные традиционные мыши или трехмерные навигаторы, разработанные для приложений САПР

Устройства вывода

Устройство вывода противоположно устройству ввода в том смысле, что устройство вывода берет информацию с компьютера и тем или иным образом представляет ее пользователю. Примеры, о которых мы склонны думать, — это монитор/экран, на котором мы видим вывод, или принтер. Опять же, с развитием технологий мы видим гораздо больше устройств, соответствующих этому определению. К другим устройствам вывода относятся: сетевые интерфейсы, устройства Bluetooth, Облако, смартфоны, планшеты и т. д.

Ввод/вывод

В вычислениях ввод/вывод, более известный как ввод/вывод, представляет собой связь между системой обработки информации, такой как компьютер, и внешним миром, возможно, человеком или другой системой обработки информации. Входы — это сигналы или данные, полученные системой, а выходы — это сигналы или данные, отправленные из нее. Этот термин также может использоваться как часть действия; «выполнить ввод-вывод» означает выполнить операцию ввода или вывода.

Устройства ввода-вывода — это аппаратные средства, используемые человеком (или другой системой) для связи с компьютером. Например, клавиатура или компьютерная мышь — это устройства ввода для компьютера, а мониторы и принтеры — устройства вывода. Устройства для связи между компьютерами, такие как модемы и сетевые карты, обычно выполняют операции ввода и вывода.

Обозначение устройства как входа или выхода зависит от точки зрения. Мыши и клавиатуры воспринимают физические движения, которые выводит пользователь-человек, и преобразуют их во входные сигналы, понятные компьютеру; вывод этих устройств является вводом компьютера. Точно так же принтеры и мониторы принимают сигналы, выдаваемые компьютерами, в качестве входных данных, и преобразуют эти сигналы в представление, понятное пользователям-людям. С точки зрения пользователя-человека процесс чтения или просмотра этих представлений является получением вывода; этот тип взаимодействия между компьютерами и людьми изучается в области взаимодействия человека с компьютером. Еще одна сложность заключается в том, что устройство, традиционно считающееся устройством ввода, например устройство чтения карт, клавиатура, может принимать команды управления, например, для выбора укладчика, отображения подсветки клавиатуры, в то время как устройство, традиционно считающееся устройством вывода, может предоставлять данные о состоянии, например. , мало тонера, закончилась бумага, замятие бумаги.

В компьютерной архитектуре комбинация ЦП и основной памяти, в которую ЦП может считывать или записывать напрямую, используя отдельные инструкции, считается мозгом компьютера. Любая передача информации в комбинацию ЦП/память или из нее, например, путем чтения данных с диска, считается вводом-выводом. ЦП и его вспомогательная схема могут обеспечивать ввод-вывод с отображением памяти, который используется в низкоуровневом компьютерном программировании, например, при реализации драйверов устройств, или может обеспечивать доступ к каналам ввода-вывода. Алгоритм ввода-вывода предназначен для использования локальности и эффективной работы при обмене данными с дополнительным устройством хранения, таким как диск.

Интерфейс

Интерфейс ввода-вывода требуется всякий раз, когда устройство ввода-вывода управляется процессором. Обычно ЦП связывается с устройствами через шину. Интерфейс должен иметь необходимую логику для интерпретации адреса устройства, сгенерированного процессором. Квитирование должно быть реализовано интерфейсом с использованием соответствующих команд (таких как BUSY, READY и WAIT), и процессор может связываться с устройством ввода-вывода через интерфейс. Если происходит обмен данными в различных форматах, интерфейс должен иметь возможность преобразовывать последовательные данные в параллельную форму и наоборот. Поскольку бездействие процессора в ожидании данных от устройства ввода было бы напрасной тратой времени, необходимо предусмотреть создание прерываний и соответствующих номеров типов для дальнейшей обработки процессором, если это необходимо.

Компьютер, использующий ввод-вывод с отображением памяти, получает доступ к оборудованию, читая и записывая в определенные ячейки памяти, используя те же инструкции языка ассемблера, которые компьютер обычно использует для доступа к памяти. Альтернативным методом является ввод-вывод на основе инструкций, который требует, чтобы ЦП имел специальные инструкции для ввода-вывода. Как устройства ввода, так и устройства вывода имеют скорость обработки данных, которая может сильно различаться. Для некоторых устройств, способных обмениваться данными на очень высоких скоростях, требуется прямой доступ к памяти (DMA) без постоянной помощи ЦП.

Реализация более высокого уровня

Операционная система и средства программирования более высокого уровня используют отдельные, более абстрактные концепции и примитивы ввода-вывода. Например, большинство операционных систем предоставляют прикладным программам концепцию файлов. Языки программирования C и C++, а также операционные системы семейства Unix традиционно абстрагируют файлы и устройства как потоки, которые можно читать или записывать, а иногда и то, и другое. Стандартная библиотека C предоставляет функции для управления потоками ввода и вывода.

Адаптировано из:
«Устройство ввода» от Несколько участников, Википедия лицензируется в соответствии с CC BY-SA 3.0
«Ввод/вывод» Несколько участников, Википедия лицензируется в соответствии с CC BY-SA 3.0

Эта страница под названием 16.