1. Аппаратные средства ввода информации

Аппаратные средства Информационных технологий
1. Средства ввода информации
2. ^Средства вывода информации:
3. Устройства хранения данных:
Состав вычислительной системы называется конфигурацией и состоит
из аппаратной и программной конфигураций (средств).
К аппаратным средствам вычислительных систем относятся устройства
и приборы, образующие аппаратную конфигурацию.
Современные компьютеры и вычислительные комплексы имеют
блочно-модульную конструкцию - аппаратную конфигурацию,
необходимую для исполнения конкретных видов работ и их можно
собирать из готовых узлов и блоков.
По характеру расположения устройств относительно центрального
процессора различают внутренние и внешние устройства. К
внутренним устройствам относятся материнская плата, жесткий диск
(винчестер), дисковод для гибких дисков (обычно на 3,5 дюйма),
дисковод для компакт-дисков (CD и DVD), видеокарта, звуковая карта,
К внешним относятся большинство устройств ввода-вывода данных и
некоторые устройства, предназначенные для длительного хранения
данных ( наз. периферийными устройствами).
Не останавливаясь подробно на внутренних устройствах, перейдем к
краткой характеристике внешних устройств, которые можно
подразделить на три группы.
^ 1. Аппаратные средства ввода информации:
• клавиатура - предназначена для ввода алфавитно-цифровой
информации. Обычно используется 101-клавишная клавиатура. Кроме
клавишной клавиатуры бывают мембранные (вместо клавиш мембрана)
и сенсорные (в которой движение пальцев заменяют манипуляции с
мышью). В данном случае управление курсором производится простым
движением пальца по коврику. Перспективны разработки программ,
позволяющих с помощью обычного микрофона вводить речь человека
компьютер;
• мышь - наиболее распространенный тип манипуляторов. В корпусе
мыши установлены кнопки для выполнения действий и шарик
перемещения по коврику. Большинство современных мышек являются
оптическими как проводные, так и беспроводные и снабжены
колесиком, позволяющим передвигаться по документу без
использования линеек прокрутки
• трекбол (шаровый манипулятор) - используется в основном вместо
мыши в переносных персональных компьютерах, называемых
«Ноутбук» (Notebook). В этом случае перемещение курсора по экрану
обеспечивается вращением шара, не требуется коврика и места для
перемещения манипулятора по столу;
• джойстик - представляет собой ручку управления и наиболее часто
используется в компьютерных игровых приставках;
• устройства сканирования (сканеры) — используются для ввода в
компьютер графической информации: фотографий, рисунков, слайдов,
а также текстовых документов;
• цифровая камера (видеокамеры и фотоаппараты) - позволяют
получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в
цифровом коде. Цифровые видеокамеры могут быть постоянно
подключены к компьютеру и обеспечивать запись видеоизображения
на жесткий диск или его передачу по компьютерным сетям. Цифровые
фотоаппараты позволяют получать высококачественные фотографии,
для хранения которых используются специальные модули памяти или
жесткие диски очень маленького размера. Запись изображения на
жесткий диск компьютера может осуществляться с помощью
подключения камеры к USB порту компьютера;
• ТВ-тюнер - при подключении его ко входу телевизионной антенны
можно просматривать телевизионные передачи непосредственно на
компьютере;
• микрофон - используется для ввода в компьютер звуковой
информации, при этом микрофон подключается ко входу звуковой
карты.
^ 2. Аппаратные средства вывода информации:
• монитор - предназначен для отображения символьной и графической
информации. Большинство мониторов реализовано на базе электроннолучевых трубок, напоминающих кинескопы обычных телевизоров.
Однако на смену таких мониторов приходят плоскопанельные. Экраны
на плоских панелях могут быть основаны на нескольких технологиях:
жидких кристаллах (LCD), плазменных (PDP), светодиодных элементах
(LED), электронной эмиссии (FED) и др.;
• принтер - предназначен для вывода данных на бумагу. По принципу
действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные;
• плоттер (графопостроитель) - устройство для вывода
широкоформатной графической информации на бумагу (ватман)
плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и т.п. Принцип
действия плоттеров такой же, как и у струйных принтеров;
• звуковые колонки - используются для вывода звуковых сигналов;
• мультимедийный проектор - позволяет воспроизводить на большом
экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников
сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры,
DVD-проигрывателя, игровой приставки;
• модем - устройство для передачи цифровой информации по
телефонным или выделенным каналам связи, обеспечивает интеграцию
персонального компьютера в информационное пространство через
подключение к компьютерным сетям (Интернету). По техническим
характеристикам бывают модемы внутренние и внешние;
• сетевая карта - устройство для высокоскоростного
межкомпьютерного обмена цифровой информацией на небольших
расстояниях, включается в системную плату компьютера. Она связана с
аналогичным устройством другого компьютера высокочастотной
линией.
^ 3. Устройства хранения данных:
• оперативная память(ЯАМ) - устройство, предназначенное для
хранения обрабатываемой информации и программ, управляющих
процессом обработки информации. Оперативная память хранит
загруженную, выполняющуюся на сей момент программу и данные,
которые с ее помощью обрабатываются;
• кэш-память (cache - запас) - это сверхбыстрая оперативная память,
предназначенная для временного хранения текущих данных и
помещенная между оперативной памятью и процессором. Объем кэшпамяти до 1 Мб;
• CMOS-память — предназначена для длительного хранения данных о
конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), том
числе и когда питание компьютера выключено. При этом данные
записываются и считываются под управлением команд, содержащихся
в другом виде памяти - BIOS;
• BIOS - постоянная память, хранящая информацию при отключенном
питании теоретически сколь угодно долго, в которую данные занесены
при ее изготовлении. Такой вид памяти называй ROM;
• жесткий магнитный диск (винчестер, HDD) — постоянная память,
предназначенная для долговременного хранения всей имеющейся в
компьютере информации.
Однако зачастую приходится хранить достаточно большие объемы
информации, что требует использования внешних устройств хранения.
Необходимость хранения информации во внешних устройствах
возникает в двух случаях: 1) когда на вычислительной системе
обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом
жестком диске; 2) когда данные имеют повышенную ценность,
необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее
устройство (копирование данных на жестком диске не является
резервным и только создает иллюзию безопасности, так как при
повреждении жесткого диска вся информация может потеряться). В
настоящее время для хранения информации во внешних носителях
используются следующие средства:
• гибкие диски (дискеты) - наиболее распространенная форма хранения
небольших объемов информации. В настоящее время в основном
используются дискеты в 3,5 дюйма, емкостью 1, 44 Mб. Напомним, что
один символ составляет 1 байт информации; 1024 байта равняются 1
Кбайту (кило); 1024 Кбайт составляют 1 Мбайт (мега); 1024 Мбайта
равняются 1 Гбайту (гига); 1024 Гбайт составляют 1 Тбайт (тера).
Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Все
дискеты перед употреблением форматируются. Следует отметить, что
дискеты весьма ненадежный носитель информации, поэтому
необходимо предохранять их от воздействия сильных магнитных
полей, нагревания и механических повреждений;
• магнитооптические устройства (CD-ROM, CD-RW, DVD-диски) получили широкое распространение в компьютерных системах
высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью
решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их
накопления. К тому же они имеют значительный объем памяти.
Например, большинство CD-дисков имеют емкость в 700-750 Мбайт, а
DVD - порядка 40 Гбайт. В зависимости от типа дисков на них можно
произвести одноразовую (CD-R) или многоразовую (CD-RW) запись.
Для записи и воспроизведения информации с таких дисков необходимо
комплектовать компьютер специальными дисководами. Для
сохранения информации на таких дисках необходимо предохранять их
от механических повреждений (царапин, сколов) и загрязнения;
• ZIP-накопители - имеют емкость 100/250 Мбайт, подобен по
принципу действия дискете, но вставляется в специальный дисковод;
• ^ CompactFlash (CF) - самый распространенный, универсальный и
перспективный формат. Легко подключается к любому ноутбуку.
Основная область применения - цифровая фотография;
• ^ USB Flash Drive - последовательный интерфейс USB с пропускной
способностью 12 Мбит/с или его современный вариант USB 2.0 с
пропускной способностью до 480 Мбит/с. Сам носитель заключен в
обтекаемый компактный корпус, напоминающий автомобильный
брелок. Может служить не только «переносчиком» файлов, но и
работать как обычный накопитель - с него можно запускать
приложения, воспроизводить музыку и сжатое видео, редактировать и
создавать файлы. В перспективе, очевидно, смогут полностью заменить
собой обычные дискеты и частично -перезаписываемые компакт-диски;
• xD Picture Card (eXtreme Digital) - новый тип флэш-памяти,
разработанная компанией Toshiba специально для цифровых
фотоаппаратов;
• съемные жесткие диски - практически это те же жесткие диски,
помещенные в специальный футляр и возможностью подключения к
компьютеру, могут работать и как дополнительный жесткий диск на
стационарном компьютере.