Ввод-вывод — Википедия

Ввод-вывод (от англ. input/output, I/O) в информатике — взаимодействие между обработчиком информации (например, компьютер) и внешним миром, который может представлять как человек, так и любая другая система обработки информации. Ввод — сигнал или данные, полученные системой, а вывод — сигнал или данные, посланные ею (или из неё). Термин также может использоваться как обозначение (или дополнение к обозначению) определенного действия: «выполнять ввод-вывод» означает выполнение операций ввода или вывода. Устройства ввода-вывода используются человеком (или другой системой) для взаимодействия с компьютером. Например, клавиатуры и мыши — специально разработанные компьютерные устройства ввода, а мониторы и принтеры — компьютерные устройства вывода. Устройства для взаимодействия между компьютерами, как модемы и сетевые карты, обычно служат устройствами ввода и вывода одновременно.

Назначение устройства в качестве устройства ввода или вывода зависит от перспективы. Мыши и клавиатуры принимают физическое взаимодействие, осуществляемое человеком-пользователем (относительно пользователя это будут действия по выводу информации), и превращает его в сигналы, понятные компьютеру. Вывод информации из этих устройств является вводом её в компьютер. Аналогично, принтеры и мониторы получают на входе сигналы, которые выводит компьютер. Затем они преобразуют эти сигналы в такой вид, который человек сможет увидеть или прочитать. (Для пользователей процесс чтения или просмотра подобных вариантов представления информации является вводом или получением информации.)

В компьютерной архитектуре объединение процессора и основной памяти (то есть памяти, из которой процессор может читать и записывать в неё напрямую с помощью особых инструкций) составляет «мозг» компьютера, и с этой точки зрения, любой обмен информацией с этим объединением, например, с дисковым накопителем, подразумевает ввод-вывод. Процессор и его сопутствующие электронные цепи реализуют ввод-вывод с распределением памяти, используемый в низкоуровневом программировании при реализации драйверов устройств.

Высокоуровневая операционная система и программное обеспечение используют другие, более абстрактные концепции и примитивы ввода-вывода. Например, большинство операционных систем реализуют прикладные программы через концепцию файлов. Языки программирования Си и C++, а также операционные системы семейства Unix, традиционно абстрагируют файлы и устройства в виде потоков данных, из которых можно читать и в которые можно записывать, или и то и другое вместе. Стандартная библиотека языка Си реализует функции для работы с потоками для ввода и вывода данных.

В контексте языка программирования Алгол-68 механизмы ввод и вывод совместно назывались обменом. Библиотека обмена Алгола-68 распознавала следующие стандартные файлы (устройства): stand in, stand out, stand error и stand back.

Альтернативой специальным простейшим функциям служит монада ввода-вывода, которая позволяет программам просто описывать ввод-вывод, а действия выносятся за рамки программы. Это весьма примечательно, так как функции ввода-вывода имеют побочные эффекты в любом языке программирования, но сейчас получило распространение чисто функциональное программирование.

Интерфейс ввода-вывода требует управления процессором каждого устройства. Интерфейс должен иметь соответствующую логику для интерпретации адреса устройства, генерируемого процессором.

Установление контакта должно быть реализовано интерфейсом при помощи соответствующих команд типа (ЗАНЯТ, ГОТОВ, ЖДУ), чтобы процессор мог взаимодействовать с устройством ввода-вывода через интерфейс.

Если существует необходимость передачи различающихся форматов данных, то интерфейс должен уметь конвертировать последовательные (упорядоченные) данные в параллельную форму и наоборот.

Должна быть возможность для генерации прерываний и соответствующих типов чисел для дальнейшей обработки процессором (при необходимости).

Компьютер, использующий ввод-вывод с распределением памяти, обращается к аппаратному обеспечению при помощи чтения и записи в определенные ячейки памяти, используя те же самые инструкции языка ассемблера, которые компьютер обычно использует при обращении к памяти.

Существует несколько способов, которыми данные могут быть прочитаны или помещены в память. Каждый метод представляет собой режим адресации и имеет собственные преимущества и ограничения.

Режимы адресации делятся на множество типов, как например, прямая адресация, косвенная (непрямая) адресация, непосредственная адресация, индексная адресация, базовая адресация, базово-индексная адресация, предполагаемая адресация и т. д.

Прямая адресация[править | править код]

В этом типе адрес данных сам является частью инструкции. Когда процессор декодирует инструкцию, он получает адрес ячейки памяти, откуда может быть считана (куда может быть записана) требуемая информация.

Mov Reg. [Addr]

В данном случае операнд Addr указывает на область памяти, содержащее данные и копирует их в указанный регистр Reg.

Косвенная адресация[править | править код]

В этом случае адрес может храниться в регистре. Инструкции будут обращаться к регистру, содержащему адрес. То есть, для получения данных, инструкция должна декодировать данные соответствующего регистра. Содержимое регистра будет обработано как адрес, используя который, будет считана/записана информация из/в соответствующую область памяти.

Ввод-вывод с распределением (вводимой информации) по портам (памяти)[править | править код]

Ввод-вывод с распределением (вводимой информации) по портам (памяти) обычно требует применения инструкций, специально разработанных для выполнения операций ввода-вывода.

Устройства ввода и вывода информации на компьютере?

Устройства ввода: Устройства ввода графической информации * Сканер * Видео- и Веб-камера * Цифровой фотоаппарат * Плата видеозахвата Устройства ввода звука * Микрофон * Цифровой диктофон * Модем Устройства ввода текстовой информации * Клавиатура Указательные (координатные) устройства С относительным указанием позиции (перемещения) * Мышь * Трекбол * Трекпоинт * Тачпад * Джойстик * Видеокамера С возможностью указания абсолютной позиции * Графический планшет * Световое перо * Аналоговый джойстик Игровые устройства ввода * Джойстик * Педаль * Геймпад * Руль * Рычаг для симуляторов полёта —————— Устройства вывода: Устройства для вывода визуальной информации * Монитор (дисплей) * Проектор * Принтер * Графопостроитель Устройства для вывода звуковой информации * Встроенный динамик * Колонки * Наушники Устройства ввода/вывода * Перфоратор * Магнитный барабан * Стример * Дисковод * Жёсткий диск * Различные порты * Различные сетевые интерфейсы.

Ввода: Клавиатура Планшет Сканер и т. п. Вывода: Монитор Принтер Проектор и т. п.

ВВода: Клавиатура, сканер, планшет Вывод: Принтер

<a rel=»nofollow» href=»http://ru.wikipedia.org/wiki/Устройство_ввода» target=»_blank» >Устройства ввода</a> <a rel=»nofollow» href=»http://ru.wikipedia.org/wiki/Устройство_вывода» target=»_blank» >Устройства вывода</a>

Привет всем, я оптом скучаю правда не знаю что делать будем сегодня гулять пойдешь сегодня гулять пойдешь завтра на учебу не надо было раньше думать о плохом

вввод клавиятура графический планшет вывод динамик

Общение с компьютером, или Как работают устройства ввода :: SYL.ru

Компьютер – машина, способная выполнять указанную, четко сформулированную последовательность операций. Эти машины плотно вошли в нашу обыденную жизнь, заменив человека практически во всех сферах. Однако, даже общаясь с компьютером каждый день, многие до конца не понимают, как работает система.

«Мозг» компьютера

Если хорошо подумать, то по строению и по способу работы это изобретение вполне похоже на человека. Как и человек, компьютер может получать, обрабатывать и хранить информацию, а также на основе заранее подготовленных алгоритмов делать выводы. Сердце любого вычислительного устройства, от калькулятора до стационарного компьютера, – процессор. На вид он представляет собой кремневую пластинку с вживленными транзисторами. Чип или кристалл процессора, сторона которого равна 2,5 сантиметрам, может содержать миллионы транзисторов.

В этом процессор походит на упрощенную модель человеческого мозга, через который проходит около 200 миллионов нервов. В структуру нервной ткани входит нейрон — клетка, способная принимать, кодировать, хранить и передавать информацию. К тому же нервы, как провода, проводят по телу человека электрический ток, а вернее электрические импульсы, без которых мышцы просто не будут сокращаться. На этом принципе основана работа компьютера. Процессор включает в себя шины адресов и данных, регистры, счетчик команд, кеш, арифметико-логическое и математическое устройство. Давайте попробуем разобраться!

Что такое шина?

Передача данных между процессором и любым другим оперативным блоком осуществляется посредством шины. Она состоит из многочисленных сигнальных линий, различных по протоколу передачи данных и электрических характеристик, объединенных по назначению (передача данных или адресов). Разрядность, способ передачи данных, пропускная способность, тип и количество поддерживаемых устройств, протокол работы, назначение (внутреннее или интерфейсная) – все это различные характеристики разных шин. Различают два вида: шину передачи данных или адресов. К тому же все их можно разделить на 3 группы: шины типа «процессор-память», шины ввода-вывода и системные шины.

Типы шин компьютера

Для связи центрального процессора с кэш-памятью или основной памятью машины используется шина типа «процессор-память». Интенсивный обмен данными процессора с памятью требует наибольшей пропускной способности данного элемента. В машинах на базе процессора Pentium пропускная способность такой детали может составлять 66-800 МГц. В отдельных случаях эти функции может выполнять системная шина. Взаимодействие устройств ввода/вывода с процессором обеспечивается шинами scsi или pci.

Устройство ввода или вывода не требует высокой скорости. Линий в шинах ввода/вывода в разы меньше, чем в той же процессорной, но это не ухудшает работу компьютера. В некоторых моделях с целью снижение стоимости машины используют всего одну общую «системную» шину. Она объединяет функции обеих, притом ничуть не теряя в производительности. Количество линий в системной шине может достигать нескольких сотен, а их совокупность можно условно разбить на 3 функциональные группы: шину адресов, шину данных и шину управления. К последней относят линии, питающие системные модули.

Кодирование информации

Вся информация в системе компьютера обрабатывается и передается в виде электрических импульсов. Вот только человек неспособен воспринимать электрические сигналы как информацию, поэтому для общения с компьютером используется двоичный код, хорошо понятный машине, для кодирования поступающей информации и таблицы перекодировки для представления пользователю набора нулей и единиц, путем сравнения, в буквах и цифрах. Всего выделяют 4 основные таблицы кодирования: ДКОИ-8, ASCII, CP1251, Unicode. Каждой букве, цифре, знаку препинания присваивается определенный номер. Во время перекодировки информации система сравнивает букву с данными таблицы и представляет ее как последовательность электронных импульсов. На выводе происходит обратная процедура сравнения из цифры в букву по таблице. Важно использовать одну таблицу при работе с текстом. В противном случае на выходе будут получаться не слова, а набор иероглифов, что объясняется различием набора цифр, присваиваемых символу, в разных таблицах. Для перехода из одной таблицы в другую используют конвертеры.

Устройства ввода

Теперь что касается устройств ввода/вывода информации. Компания IBM, разработавшая первый персональный компьютер, использовала принцип «открытой архитектуры», что позволило разделить основные компонующие системы с целью замены отдельных частей в случае поломки. При этом основные схемы, а также алгоритмы работы, IBM предоставила в общий доступ. Со временем технологии развивались, позволяя совершенствовать и создавать новые устройства ввода/вывода информации. Все внешние, или, как их еще называют, периферийные устройства можно разделить на 3 группы. К первой группе относят устройства ввода информации в ПК: манипуляторы, клавиатура, микрофоны, камеры и т. д. Устройства ввода преобразуют информацию в понятный для машины двоичный код. Ко второй группе относят устройства вывода информации: мониторы, динамики, наушники и т. д. В третьей группе состоят устройства, которые служат одновременно для ввода и вывода информации. К этой группе относятся дисководы, съемные накопители, модемы. Система находит внешнее устройство по адресу (возможно, по группе адресов), которых в компьютере зарезервировано около тысячи.

Принцип работы клавиатуры

Рассмотрим принцип работы элементарного устройства ввода – клавиатуры. Оказывается, она тоже оснащена процессором. Но процессор клавиатуры, состоящий всего лишь из одной микросхемы, способен выполнять только элементарные задачи, а именно отслеживать замыкание электрической цепи и отправлять номер нажатой клавиши в центральный компьютер, где уже происходит обработка и составляется вывод согласно заложенной программе.

Принцип работы манипулятора

Самый распространенный манипулятор – мышь – работает чуть сложнее. Мышки делятся на 3 типа по принципу действия: механические, оптико-механические и оптические. Рассмотрим принцип работы каждой из них.

Механические мыши

При перемещении по поверхности стола механического манипулятора приводится в движение каучуковый шар. С шаром соприкасаются 2 ролика, расположенных перпендикулярно относительно друг друга. За шариками расположены детекторы, улавливающие и передающие на плату с электронной схемой (элементарным процессором) движение шариков. В зависимости от полученных данных рассчитываются координаты и передаются на центральный процессор. В настоящие время механические манипуляторы как таковые почти полностью вышли из употребления вследствие быстрого износа каучукового шара, из-за чего частенько курсор просто переставал двигаться.

Оптические манипуляторы

На смену механическим пришли оптические мыши. Каучукового шарика в них нет. Вместо него установлены 2 фотодатчика, состоящих из светодиода (фотопередатчика) и фотоэлемента (фотоприемника). Один светодиод излучает красный свет, в то время как другой излучает инфракрасный. Фотоэлементы настроены так, что каждый принимает только свой свет. При перемещении манипулятора свет отражается, притом изменяется его интенсивность в зависимости от приближения или отдаления от линии коврика. Изменение интенсивности света свидетельствует о перемещении манипулятора по оси X или Y. Датчики считывают и передают данные на плату мыши, откуда сигнал поступает в центральный процессор.

Оптико-механические мышки

Оптические мышки изнашиваются в разы медленнее, однако везде есть свое «но». Использовать оптическую крайне неудобно на гладкой поверхности. В этом случае гораздо эффективней будет использовать оптико-механическую мышь. Как и механическая, она оснащена шариком сравнительно большого размера, к которому плотно прижаты ролики, расположенные под углом в 90 градусов относительно друг друга с двумя фотодатчиками (светодиод – фотодиод) по разные стороны диска с прорезями.

В зависимости от направления движения мыши приводится в действие один или оба ролика сразу. Каждый из двух датчиков фокусирует скорость движения своего ролика и отправляет их на плату мыши, где высчитываются координаты, которые затем отправляются в центральный процессор.

Устройства вывода и ввода. Основные устройства ввода/вывода информации

Каждый день, садясь за своё рабочее место в офисе, человек берёт в одну руку мышку и начинает выполнять свои обязанности. Он знает, для чего ему нужна клавиатура, принтер, сканер, однако даже не представляет, что у них есть своё официальное название. Всё это — устройства ввода и вывода информации.

Как это работает

Все устройства в персональном компьютере управляются центральным процессором. Для обеспечения взаимодействия с ним устройства вывода и ввода обращаются с запросами к южному мосту — логическому элементу материнской платы. Он служит для обеспечения связи и обработки запросов от внешних устройств к северному мосту или центральному процессору, если мост отсутствует.

Вообще, изучением строения персонального компьютера занимается информатика. Устройства ввода и вывода она определяет как компоненты типичного персонального компьютера, обеспечивающие взаимосвязь пользователя с ЭВМ. Но перед тем как приступить к описанию всех устройств, отдельного упоминания заслуживает базовое устройство ввода-вывода. Оно же — БИОС. Эта микросхема на материнской плате персонального компьютера обеспечивает первоначальную проверку всех подключенных устройств и запускает операционную систему.

Классификация

Устройства ввода и вывода информации персонального компьютера можно классифицировать по-разному. Определяющим фактором для этого станут их функциональные обязанности.

Первым пунктом обозначим основные устройства ввода-вывода. На самом деле тут можно было бы указать всего один пункт — клавиатура, поскольку без неё ни один пользовательский компьютер не будет продолжать загрузку. Вы можете полностью отключить монитор и мышку, однако без клавиатуры компьютер работать не будет. Исключение составляют компьютеры-серверы, которые работают вообще без подключенных внешних устройств. Итак, основные устройства ввода/вывода, без которых обычный пользователь не сможет работать, это:

• клавиатура;
• монитор;
• мышь.

Также можно выделить дополнительные устройства ввода-вывода:

• принтеры;
• сканеры;
• джойстик;
• проектор;
• также к устройствам ввода/вывода относятся звуковые устройства.

Это далеко не полный перечень возможных устройств, которые взаимодействуют с пользователем, перечислять их можно очень долго. Поэтому давайте рассмотрим устройства ввода/вывода компьютера более подробно.

Мониторы

Компьютерные мониторы за всю свою историю претерпели немало изменений. Начиная от старых, использующих электронно-лучевую трубку, и заканчивая современными LCD.

Сам по себе монитор или дисплей — это устройство, служащее для вывода графической информации конечному пользователю. Их можно поделить по нескольким признакам.

1. По виду информации.

• Алфавитно-цифровые. Эти дисплеи предназначаются для вывода исключительно текстовой информации.
• Графические. С этими мониторами мы сталкиваемся каждый день, садясь за персональный компьютер. Предназначаются они для представления информации в графическом виде, в том числе и видео.

2. По типу экрана.

• ЭЛТ. Монитор на основе электронно-лучевой трубки, с таким вы, возможно, работали в 2000 году.
• LCD — жидкокристаллический «плоский» дисплей, используемый сейчас повсеместно. Также такой тип мониторов используется в ноутбуках.
• Плазменный.
• Лазерный — в массовое производство пока не поступил.

Клавиатуры

Что можно сказать о клавиатурах? Фантазия производителей в этой сфере шагнула далеко вперёд, а чувство юмора толкает на самые смелые эксперименты.

Среди клавиатур вы можете встретить и минималистичные варианты — без боковой дополнительной панели с цифрами, и огромные игровые клавиатуры со встроенными джойстиками, дополнительными кнопками и динамиками. Встречаются клавиатуры с дополнительным USB-разъёмом и розовые клавиатуры с «непонятными кнопочками» для «блондинок». Существуют также силиконовые, сворачивающиеся клавиатуры, чтобы их было удобнее носить с собой, или просто складывающиеся в три раза.

Если вы собираетесь приобрести себе клавиатуру, просто идите в компьютерный магазин и выбирайте ту, что вам по вкусу.

Мышка

Компьютерные мыши — это такие устройства ввода/вывода ЭВМ, без которых невозможна работа обычного пользователя. Если продвинутый юзер может перемещаться по папкам и файлам, а также некоторым программам и играм исключительно с помощью клавиатуры, то рядовой человек просто не способен это сделать. За всё время существования компьютерные мышки претерпели не такие уж сильные изменения.

Первые мышки работали на основе шарика в основании. Перемещая ее в разные стороны, шар вращался и управлял контроллерами.

Затем ему на смену пришли оптические мышки, основанные на светодиодах. Первое поколение оптических мышек требовало обязательного наличия специального коврика, на который была нанесена штриховка, способствующая повышенной светоотражаемости поверхности. Более того, у первых мышек коврики были персональные, они не могли быть заменены на другие.

Второе поколение оптических мышек имеет более сложное устройство. На нижней части мышки установлена мини-видеокамера, непрерывно совершающая микроснимки поверхности и сравнивающая их между собой для определения смещения устройства.

Более новым устройством являются полупроводниковые лазерные мышки. Среди их преимуществ можно выделить низкое энергопотребление, надёжность, отсутствие свечения.

Еще один вариант мышки встречается в виде дополнения к графическому планшету. Такие индукционные мышки достаточно неудобны в использовании, поскольку их нельзя заменить на более удобные, по руке, а повышенная точность дискредитируется небольшой возможностью отойти с ней на расстояние от планшета.

Принтеры

Это устройства вывода информации на печать. За всё время своего существования принтеры не сильно изменились. Развиваются технологии, на смену струйным принтерам приходят лазерные, однако и предыдущие поколения продолжают жить. Чем же это обусловлено? Дело в том, что для разных типов печати подходят разные типы принтеров. Все они выполняют одну функцию и не сильно отличаются по конструкции. Существуют следующие типы принтеров:

• матричные;
• струйные;
• лазерные;
• термопринтеры.

В вопросе выбора такого устройства люди обычно придерживаются личных предпочтений и привычек. Впрочем, если вы собираетесь на нём печатать фотографии, а не только текстовые документы, то вам больше подойдёт лазерный за счет повышенного качества печати.

Сканеры

Устройство ввода информации в компьютер. Особенность заключается в том, что сканеры вносят информацию в ПК исключительно в графической форме. Развитие сканеров застопорилось исключительно на изменении их размеров. Сначала они становились всё меньше и компактнее, а затем им на смену пришли громадные «комбайны» — устройства вывода и ввода, сочетающие в себе ксерокс, принтер и сканер.

Звук

Каждый из нас любит смотреть фильмы, слушать музыку в домашней обстановке. Колонки, наушники, аудиосистемы и домашние кинотеатры, а также гарнитуры и микрофоны — всё это относится к звуковым устройствам вывода и ввода.

Существует множество различных микрофонов и колонок, различающихся по качеству записи аудио или его воспроизведения соответственно. Наверное, любой человек может сам определить, насколько хорошо звучание того или иного динамика. При выборе аудиосистемы также рекомендуется руководствоваться дизайном и мощностью на свой вкус.

Видео

Для работы с видеографикой выделяют специальные устройства вывода и ввода информации — камеры и проекторы.

Проектор — устройство, предназначенное для создания изображения предмета на большом экране. Выделяют следующие виды проекторов:

• Диаскопический. Изображение появляется за счет прохождения лучей света через прозрачную плёнку с картинкой.
• Эпископический. Создаёт изображение с помощью проекции отраженных лучей.
• Эпидиаскопический создаёт на экране изображение как прозрачных, так и непрозрачных объектов.
• Мультимедийный проектор имеет непосредственное отношение к теме статьи. Это устройство вывода графической информации с компьютера на большую поверхность.

Что касается камер, то тут никому подсказывать не надо. В большинстве случаев чем больше разрешение снимающей камеры, тем лучше готовая картинка. С появлением ноутбуков USB-камеры стали заменяться на встроенные в монитор ноутбука.

Советы

Прочитав эту статью, вы узнали, какие существуют устройства вывода и ввода, на какие типы они подразделяются и какие их виды актуальны на сегодняшний день. Если вы собираетесь самостоятельно обустраивать своё рабочее и игровое место, а также самостоятельно выбирать устройства, которые вы хотите иметь дома под рукой, то эта статья должна помочь вам с выбором гаджетов.

При походе в компьютерный магазин помните, что продавцы могут предложить вам что-либо подороже или уже лежалый, устаревший товар. Не поленитесь перед походом зайти в интернет и почитать отзывы покупателей о различных моделях внешних устройств.

Запомните главное правило покупателя: дороже не значит лучше. В компьютерном магазине, приобретая принтер или гарнитуру, вы вполне можете переплатить за бренд, а потом долго жалеть о своей покупке.

Примером могут служить принтеры HP. Да, они считаются одними из лучших, однако замена закончившегося картриджа или просто небольшая неисправность влетят вам в копеечку исключительно из-за известности производителя.

При покупке звуковой системы не постесняйтесь проверить звучание и работоспособность динамиков. А если собираетесь купить веб-камеру, то протестируйте её изображение, так как не всегда заявленное в документации разрешение может соответствовать имеющемуся.

И главное правило. При покупке какого-либо продукта уточняйте у продавца информацию по гарантии. Например, для некоторых устройств сервисы требуют коробку, в которой поставлялся агрегат. Яркий пример — ноутбуки «Асус». В большинстве случаев нигде на сайте магазина не указана информация о том, что производители требуют фирменную коробку при обращении в сервисный центр.

Будьте внимательны и хороших вам покупок!

Устройство ввода-вывода — это… Что такое Устройство ввода-вывода?



Устройство ввода-вывода

Устройство ввода-вы́вода — компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами.

Подразделяются на:

Устройства ввода

Устройства вывода

Устройства ввода/вывода

См. также

Категории:

• Устройства отображения информации
• Устройства ввода

Wikimedia Foundation. 2010.

• Устрицы из Лозанны (фильм)
• Уступная улица (Новая Жизнь)

Смотреть что такое «Устройство ввода-вывода» в других словарях:

• устройство ввода-вывода — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN I/O device …   Справочник технического переводчика

• устройство ввода-вывода — įvedimo išvedimo įtaisas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. input output device vok. Ein Ausgabevorrichtung, f rus. устройство ввода вывода, n pranc. dispositif d entrée/sortie, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

• Устройство ввода/вывода — Компьютерное устройство ввода вывода  компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющее компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами. Устройства ввода/вывода Устройство ввода… …   Википедия

• устройство ввода — вывода — дисплей. терминал. перфолента. перфокарта. машиноскрипт. табуляграмма …   Идеографический словарь русского языка

• устройство ввода-вывода (вычислительной машины) — Периферийное устройство, совмещающее функции устройств ввода и вывода данных. [ГОСТ 25868 91] Тематики оборуд. перифер. систем обраб. информации EN input/output device …   Справочник технического переводчика

• устройство ввода-вывода вычислительной машины — Периферийное устройство, совмещающее функции устройств ввода и вывода данных. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN input output device …   Справочник технического переводчика

• устройство ввода-вывода на магнитную карту — Устройство ввода вывода вычислительной машины, обеспечивающее вывод данных из ЭВМ, их преобразование, запись на магнитную карту для длительного хранения, считывание данных с магнитной карты и ввод их в ЭВМ. [ГОСТ 25868 91] Тематики оборуд.… …   Справочник технического переводчика

• устройство ввода-вывода аналоговых сигналов — Периферийное устройство, обеспечивающее ввод в ЭВМ сигналов, поступающих от объекта в непрерывной форме, и вывод из ЭВМ на объект управляющих воздействий в виде непрерывных сигналов. [ГОСТ 25868 91] Тематики оборуд. перифер. систем обраб.… …   Справочник технического переводчика

• устройство ввода-вывода цифровых сигналов — Периферийное устройство, обеспечивающее ввод в ЭВМ сигналов, поступающих от объекта в дискретной форме, и вывод из ЭВМ на объект управляющих воздействий в виде дискретных сигналов. [ГОСТ 25868 91] Тематики оборуд. перифер. систем обраб.… …   Справочник технического переводчика

• устройство ввода-вывода на перфокарту — [ГОСТ 25868 91] Тематики оборуд. перифер. систем обраб. информации …   Справочник технического переводчика

Устройства вывода информации

Главная | Информатика и информационно-коммуникационные технологии | Планирование уроков и материалы к урокам | 8 классы | Планирование уроков на учебный год | Устройства вывода информации

Изучив эту тему, вы узнаете:

— о классификации и назначении устройств вывода;
— основные характеристики мониторов;
— основные типы принтеров и их характеристики;
— основные типы плоттеров и их характеристики,
— каково назначение устройств звукового вывода.

Классификация устройств вывода

Введенная в компьютер информация преобразуется с помощью программ в некий конечный результат, который необходим человеку. Однако в компьютере этот результат обработки хранится в двоичном коде и совершенно непонятен человеку. Для преобразования двоичных кодов в форму, понятную человеку, необходимы специальные аппаратные средства, которые получили название устройств вывода.

Устройства вывода — аппаратные средства для преобразования компьютерного (машинного) представления информации в форму, понятную человеку.

Для нормальной работы устройства вывода, так же как и устройства ввода, необходимы управляющий блок (контроллер, или адаптер), специальные разъемы и электрические кабели и обязательно — управляющая программа (драйвер). Только при выполнении этих условий устройство вывода обеспечивает необходимую человеку форму представления выводимых результатов в виде текста, изображения, звука и пр. Многообразие устройств вывода определяется различными физическими принципами, которые заложены в основу их работы.

Среди устройств вывода можно выделить по форме представления информации несколько классов (рисунок 20.1): мониторы, принтеры, плоттеры, устройства звукового вывода.

Рис. 20.1. Классификация устройств вывода

Мониторы

Общая характеристика

Монитор предназначен для отображения символьной и графической информации.

Мониторы могут быть выполнены на базе электронно-лучевых трубок или в виде жидкокристаллических панелей.

У портативных компьютеров мониторы выполнены в виде жидкокристаллических панелей. Компактные размеры мониторов на жидких кристаллах, представляющих собой плоские экраны, а также отсутствие вредных факторов, влияющих на здоровье человека, делают данный вид мониторов все более популярным и для стационарных компьютеров.

Основными характеристиками мониторов, реализованных на базе электронно-лучевой трубки, являются:

— разрешающая способность экрана,
— расстояние между точками на экране,
— длина диагонали экрана.

Разрешающая способность экрана

Любое изображение на экране представляется набором точек, которые называются пикселями (от англ. Picture’s ELement — элемент картины). Число точек по горизонтали и вертикали экрана определяет разрешающую способность монитора. Стандартный режим работы современного монитора поддерживает разреше ние 800×600, 1024×768 точек и другие режимы. Чем выше разрешающая способность монитора, тем качественнее изображение.

В текстовом режиме на экран выводятся только известные компьютеру символы, а в графическом — любое изображение, состоящее из точек. Для представления любого символа в текстовом режиме используется фиксированное количество пикселей, например 8×8 или 8×14.

Мониторы бывают черно-белые (монохромные) и цветные. Цветные изображения получаются путем смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Базовые цвета создаются тремя электронными лучами, каждый из которых отвечает за свой цвет. Все многообразие оттенков объясняется суммированием базовых цветов в различных пропорциях.

Вспомните урок рисования, когда для получения желаемого оттенка приходилось смешивать краски. Так, для получения бирюзового цвета достаточно смешать зеленую и синюю краски, а малиновый цвет получается путем добавления синего цвета к красному.

Расстояние между точками на экране

Четкость изображения на мониторе определяется расстоянием между точками на экране, или величиной шага («размером зерна»). Значение данного параметра колеблется от 0,22 до 0,43 мм. Чем меньше эта величина, тем качественнее изображение.

Длина диагонали экрана

Этот параметр измеряется в дюймах и колеблется в диапазоне от 9″ до 41″. Выбор размера монитора зависит от области использования персонального компьютера. Для учебных и бытовых целей наиболее популярными являются мониторы с диагональю 14 и 15 дюймов. Работа со специализированными графическими пакетами требует использования мониторов большей диагонали, например 17 дюймов. В системах автоматизированного проектирования, где необходимо одновременно отображать большой объем графической информации, для эффективной работы желательно использование мониторов с диагональю в 21 дюйм и более. 

Разрешающая способность экрана во многом определяется соотношением длины диагонали и величины шага (таблица 20.1). Например, при размере диагонали 14 дюймов и величине шага 0,28 мм оптимальный режим работы монитора обеспечивается при разрешении 800 на 600 точек.

Таблица 20.1. Соотношение между диагональю, величиной шага и разрешением экрана

Видеокарта

Реально получаемые режимы работы монитора зависят от типа видеокарты, которая обеспечивает управление и взаимодействие монитора с персональным компьютером. Видеокарта, или видеоадаптер, устанавливается на системной плате в системном блоке компьютера и поставляется с набором программ-драйверов. Монитор, видеоадаптер и набор программ-драйверов образуют видеосистему персонального компьютера.

Для обеспечения возможности подключения к компьютеру телевизора или видеомагнитофона компьютер комплектуется видеоконвертором. TV-конвертор позволяет выводить компьютерное изображение на экран телевизора или производить запись на видеомагнитофон. PC-конверторы выполняют обратное преобразование, при котором изображение с экрана телевизора отображается на мониторе.

Все мониторы подлежат обязательной проверке на безопасность для здоровья человека. Поэтому при их покупке нужно требовать сертификат безопасности, подтверждающий качество работы купленного монитора и низкий уровень излучения (Low Radiation). 

Принтеры

Общая характеристика

Принтеры предназначены для вывода результатов на бумагу. При этом происходит преобразование машинного представления информации в символы (буквы, цифры, знаки). Любой символ выводится на печать в виде множества точек. Формирование изображения осуществляется головкой печатающего устройства. Печать каждой строки производится в двух направлениях: печатающая головка двигается слева направо и справа налево. Переход к выводу следующей строки осуществляется с помощью специального механизма протягивания бумаги между валиками принтера. Функциональные возможности современных принтеров позволяют выводить различный текст, рисунки, графики не только на бумагу, но и на специальную пленку, например для создания слайдов.

К одному системному блоку можно подключить от одного до трех принтеров любых типов.

По способу формирования выводимой информации принтеры делятся на:

— последовательные, когда документ формируется символ за символом;
— строчные, когда формируется сразу вся строка;
— страничные, когда формируется изображение целой страницы.

По количеству цветов, используемых при печати документа, различают принтеры черно-белые и цветные.

По способу печати принтеры бывают ударные и безударные.

Важнейшими характеристиками принтеров являются:

— ширина каретки принтера, определяющая максимально возможный формат документа: А4 или A3;
— скорость печати, определяющая число знаков или количество страниц, распечатываемых принтером в секунду или минуту; 
— разрешающая способность принтера, определяющая качество печати как число точек на дюйм — dpi (dots per inch) при выводе символа.

По способу получения изображения на бумаге, способу нанесения красящего материала (тонера) принтеры бывают: матричные, струйные, лазерные, термические, литерные. Рассмотрим основные типы принтеров.

Матричные принтеры

Матричные принтеры относятся к ударным печатающим устройствам, так как изображение формируется с помощью комплекта иголок (матрицы), ударяющих по бумаге через красящую ленту, помещенную в специальный футляр — картридж.

В результате на бумаге остается оттиск изображения выводимого символа.

Управление перемещением каждой иголки для получения требуемого изображения производится с помощью электромагнита, расположенного в головке матричного принтера.

Чем больше иголок в головке, тем выше качество печати.

Матричные принтеры бывают 9-, 18- и 24-игольчатые.

Струйные принтеры

Струйные принтеры относятся к безударным устройствам, так как головка печатающего устройства не касается бумаги. Благодаря этому их работа практически бесшумна.

Для получения изображения используют специальные чернила, а вместо печатающей головки установлен картридж, похожий на перевернутую чернильницу, в которой из отверстий (сопел) выбрасываются тонкие струи чернйл. Мельчайшие капельки их отклоняются под действием управляющих электромагнитов и, достигнув бумаги, создают требуемое изображение. Количество сопел колеблется от 12 до 64. Чем больше сопел, тем выше качество печати. Струйные принтеры обеспечивают получение изображения по качеству, близкому к типографскому, что определяет широкую сферу использования струйных принтеров для создания различных документов.

Скорость печати струйных принтеров значительно выше, чем матричных. К сожалению, и стоимость печати струйными принтерами также существенно выше. Работая со струйным принтером, нельзя забывать, что чернила при соприкосновении с водой имеют свойство растекаться. Поэтому использовать данный тип принтеров можно только в сухих помещениях. По этой же причине в струйном принтере используется только высококачественная гладкая бумага.

Лазерные принтеры

В лазерных принтерах для формирования изображения используется лазерный луч.

С помощью системы линз тонкий луч лазера формирует электронное изображение на светочувствительном барабане.

К заряженным участкам электронного изображения притягиваются частички порошка-красителя (тонера), который затем переносится на бумагу.

Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати и значительную скорость вывода — от нескольких страниц в минуту при цветной и до десятка с лишним страниц в минуту при черно-белой печати.

Эти свойства лазерного принтера определяют его использование в качестве сетевого принтера, обеспечивающего режимы коллективного доступа. Лазерные принтеры находят широкое применение в издательской деятельности.

Плоттеры

Плоттеры, иначе называемые графопостроителями, предназначены для вывода графической информации, создания схем, сложных архитектурных чертежей, художественной и иллюстративной графики, карт, трехмерных изображений. Плоттеры используются для производства высококачественной цветной документации и являются незаменимыми для художников, дизайнеров, оформителей, инженеров, проектировщиков.

Размеры выходных документов на плоттере превышают размеры документов, которые можно создавать с помощью принтера. Максимальная длина печатаемого материала ограничена, как правило, длиной рулона бумаги, а не конструкцией плоттера.

Изображение на бумаге формируется с помощью печатающей головки. Точка за точкой изображение наносится на бумагу (кальку, пленку), отсюда и название графопостроителя — плоттер (от англ. to plot — вычерчивать чертеж).

К основным характеристикам плоттеров относятся:

— скорость вычерчивания изображения, измеряемая в миллиметрах в секунду;
— скорость вывода, определяемая количеством условных листов, распечатываемых в минуту;
— разрешающая способность, измеряемая, аналогично принтеру, в dpi (количество точек на дюйм).

По конструкции плоттеры делятся на планшетные и барабанные. В планшетных плоттерах бумага неподвижна, а печатающая головка перемещается по двум направлениям. В барабанных по одной из координат передвигается головка, а по другой — с помощью системы прижима движется бумага.

По принципу действия плоттеры делятся на перьевые, струйные, электростатические, с термопереносом, карандашные.

В перьевых плоттерах для получения изображения используются обычные перья. Для получения цветного изображения применяется несколько перьев различного цвета. 

Струйные плоттеры формируют изображение подобно струйным принтерам, разбрызгивая капли чернил на бумагу. Более высокое по сравнению с перьевыми плоттерами качество цветной печати определяет широкое распространение струйных плоттеров в различных областях человеческой деятельности, включая автоматизированное проектирование, инженерный дизайн.

Электростатические плоттеры создают изображение с помощью электрического заряда в процессе протягивания бумаги. Электростатические плоттеры — очень дорогостоящие и используются, когда требуется высокое качество выходных документов.

Плоттеры с термопереносом создают двухцветное изображение, используя термочувствительную бумагу и электрически нагреваемые иголки.

Карандашные плоттеры используют для формирования изображения обычный грифель. Они самые дешевые и работают с дешевым расходным материалом.

Устройства звукового вывода

Трудно представить себе современный компьютер молчаливым, без возможности услышать различные звуки — сигналы, музыку, человеческую речь. Для этого g к компьютеру подсоединяют ко- лонки или наушники, которые преобразуют данные в двоичном представлении в звук.

Устройства голосового вывода при наличии соответствующих программ в компьютере могут воспроизводить звуки, подобные человеческой речи. Примеры использования речевого вывода мы находим в современных супермаркетах на выходном контроле для подтверждения покупки, в телефонных устройствах, в автомобильном оборудовании. Широкое распространение эти устройства находят также в образовании при обучении иностранным языкам.

Контрольные вопросы и задания

1. Для чего нужны устройства вывода?

2. Перечислите основные характеристики монитора.

3. Как вы понимаете термин «разрешающая способность экрана»?

4. Что означает слово «пиксель»?

5. Что такое видеосистема персонального компьютера?

6. Перечислите основные технологии печати.

7. В чем состоит основной принцип работы матричного принтера?

8. В чем состоит основной принцип работы струйного принтера?

9. Дайте сравнительную оценку струйного и лазерного принтеров.

10. Опишите принцип функционирования плоттеров и их типы.

11. Каково применение устройств звукового вывода?

8. Основные устройства компьютера: 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». Устройства ввода-вывода Компьютер обменивается информацией с внешним миром с помощью периферийных устройств. Только благодаря периферийным устройствам человек может взаимодействовать с компьютером, а также со всеми подключенными к нему устройствами. Любое подключенное периферийное устройство в каждый момент времени может быть или занято выполнением порученной ему работы или пребывать в ожидании нового задания. Влияние скорости работы периферийных устройств на эффективность работы с компьютером не меньше, чем скорость работы его центрального процессора. Скорость работы внешних устройств от быстродействия процессора не зависит. Наиболее распространенные периферийные устройства приведены на рисунке:

Периферийные устройства делятся на устройства ввода и устройства вывода.

Устройства ввода преобразуют информацию в форму понятную машине, после чего компьютер может ее обрабатывать и запоминать.

Устройства вывода переводят информацию из машинного представления в образы, понятные человеку.

Самым известным устройством ввода информации является клавиатура (keyboard) – это стандартное устройство, предназначенное для ручного ввода информации. Работой клавиатуры управляет контроллер клавиатуры, расположенный на материнской плате и подключаемый к ней через разъем на задней панели компьютера. При нажатии пользователем клавиши на клавиатуре, контроллер клавиатуры преобразует код нажатой клавиши в соответствующую последовательность битов и передает их компьютеру. Отображение символов, набранных на клавиатуре, на экране компьютера называется эхом. Обычная современная клавиатура имеет, как правило, 101-104 клавиши, среди которых выделяют алфавитно-цифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш. Существуют беспроводные модели клавиатуры, в них связь клавиатуры с компьютером осуществляется посредством инфракрасных лучей.

Наиболее важными характеристиками клавиатуры являются чувствительность ее клавиш к нажатию, мягкость хода клавиш и расстояние между клавишами. На долговечность клавиатуры определяется количеством нажатий, которые она рассчитана выдержать. Клавиатура проектируется таким образом, чтобы каждая клавиша выдерживала 30-50 миллионов нажатий.

К манипуляторам относят устройства, преобразующие движения руки пользователя в управляющую информацию для компьютера. Среди манипуляторов выделяют мыши, трекболы, джойстики.

9. Основные устройства компьютера: устройства хранения информации

Жесткий диск, или винчестер, — основное средство хранения информации в компьютере. Современные жесткие диски отличаются высокими показателями емкости (сотни и даже тысячи гигабайт), скорости и надежности, а также не очень высокой стоимостью. На них обычно хранится операционная система, прикладные программы и обрабатываемые данные. Кроме того, здесь можно хранить большое количество рисунков, музыки, видео и другой объемной информации.В современных компьютерах можно встретить жесткие диски с тремя различными интерфейсами подключения.

IDE, или ATA. Согласно этому интерфейсу жесткие диски подключаются к контроллеру с помощью 40- или 80-жильного шлейфа. К одному шлейфу можно подключить сразу два устройства, но для этого нужно верно выставить перемычки па накопителе и проверить параметры этого накопителя в BIOS.

Serial ATA, или SATA. Этот интерфейс имеет более высокую скорость, чем ATA, и поддерживается всеми современными системными платами. В отличие от IDE, данные передаются последовательно lio семижильному кабелю, а накопители конфпгур 11 ру ются автоматически.

SCSI. Производительный параллельный интерфейс, обычно применяющийся в серверных системах. Системные платы со встроенной поддержкой SCSI встречаются очень редко, поэтому для подключения SCSI-дисков обычно приходится устанавливать дополнительный SCSI-контроллер. В некоторых новых системах встречается последовательный вариант интерфейса SCSI — SAS (Serial Attached SCSI).

Дискеты считаются устаревшим средством хранения информации, их использование иногда оказывается оправданным, а в некоторых случаях — даже необходимым. Например, дискеты могут использоваться для обновления или восстановления BIOS, а на некоторых системных платах обновление или восстановление с дискет является единственно возможным способом. Дисковод для дискет устанавливается в соответствующую нишу системного блока и подключается к контроллеру па системной плате с помощью шлейфа, а к блоку питания с помощью четырехжилыгаго кабеля.

CD и DVD — наиболее популярное средство распространения прикладных программ, игр, фильмов, музыки и другой цифровой информации, поэтому практически каждый компьютер оснащается приводом для их чтения и записи.

CD и DVD бывают трех разновидностей:

1)CD-ROM, DVD-ROM — диски только для чтения, записанные на заводе; так же обозначаются приводы, предназначенные только для чтения дисков;

2)CD-R, DVD-R — чистые диски, или «болванки», позволяющие однократную запись;

3)CD-RW, DVD-RW — диски, позволяющие многократную запись и стирание информации; так же обозначаются приводы для чтения и записи дисков.

Все приводы DVD позволяют работать с CD. Кроме обычных DVD, которые являются односторонними и однослойными, встречаются двухсторонние или двухслойные диски с удвоенным объемом, а если DVD одновременно двухсторонний и двухслойный, то его объем увеличивается в четыре раза и составляет более 17 Гбайт. Двухсторонние или двухслойные диски должны поддерживаться накопителем. В современных CD/DVD-приводах используется IDE- или SATA-интерфейс, поэтому их подключение и конфигурирование аналогично жестким дискам. Если накопитель подключается с помощью интерфейса SATA или отдельного IDE-шлейфа, то в большинстве случаев он будет определен системной BIOS автоматически. Если же на одном IDE-шлейфе имеется два устройства, нужно правильно выставить перемычки Master/Slave.

Flash-память — относительно новое средство хранения данных, которое, однако, уже успело завоевать широкую популярность благодаря надежности, компактности и удобству использования. Накопители с интерфейсом USB на основе flash-памяти являются хорошей альтернативой как гибким, так и оптическим дискам. На момент написания книги популярные модели flash-дисков с USB-интерфейсом имели емкость, сравнимую с DVD. Использовать подобные устройства удобнее, чем оптические диски: у flash-иакопителей гораздо меньший размер, они не шумят при работе, а записать информацию на них так же просто, как и в папку на жестком диске. Кроме flash-дисков с интерфейсом USB, flash-память используется во многих современных устройствах: цифровых фотоаппаратах, МРЗ-проигрывателях, мобильных телефонах и смартфонах, карманных компьютерах и др. Как и прочие устройства с интерфейсом USB, устройства с flash-памятыо не требуют отдельной настройки со стороны BIOS и автоматически определяются в Windows 2003/ XP/Vista. Такие накопители имеют отличные перспективы развития, поскольку в их конструкции нет механических узлов. Производители постоянно наращивают объемы и скорость работы чипов flash-памяти, а массовое производство всегда в конечном итоге приводит к значительному снижению цен.