2.4 Устройства ввода информации

К устройствам ввода относятся;

• Клавиатура — устройство для ввода информации от польза вателя в компьютер. Используется стандартная — 101-кла-вишная или 104- (107, 119) клавишная под Windows. Co-стоит из трех областей: алфавитно-цифровой (для введе-ния символов — букв, цифр, пунктуационных знаков), на­вигационной, дополнительной клавиатуры.

• Манипулятор «мышь» — основное устройство для взаимо­действия с графическим интерфейсом ПК. Мыши могут быть стандартными — подключаемыми через стандартный последовательный порт (СОМ1, COM2) с помощью кабе­ля; беспроводными (в этом случае сигналы передаются ра­диоспособом или инфракрасным излучением на специаль­ный контроллер).

• Трекбол — разновидность мыши, перемещение указателя осуществляется не движением устройства по столу, а вра­щением специального шарика. Трекбол может быть от­дельным устройством или встраиваться в клавиатуру.

• Трекпоинт — разновидность мыши, перемещение указа­теля осуществляется нажатием специального управляюще­го штырька. Трекпоинт чаще всего применяется в порта­тивных компьютерах.

• Джойстик — игровой манипулятор. Чаще всего он под­ключается к специальному разъему (game-порт) на звуко­вой плате.

• Графический планшет — устройство, облегчающее ввод графической информации, например при рисовании. В ря­де случаев им пользоваться удобнее, чем мышью, так как устройство ввода выполнено в виде шариковой ручки или пера.

• Сканер — это устройство для ввода в компьютер графи­ческой информации.

• Цифровая видеокамера, другое название Web-камера, пред­назначена для организации видеоконференций в Интерне­те. Качество изображений плохое, но достаточное для ви­деотелефона. Не может использоваться отдельно от ПК.

• Цифровая фотокамера — мобильное устройство, которое может быть подключено к ПК для сохранения и обработ­ки изображения. Цифровой фотоаппарат не имеет пленки, фотографии хранятся в FLASH-памяти или на дисках. Раз­мер камеры сопоставим с обычным фотоаппаратом.

• Микрофон подключается к линейному входу звуковой кар­ты.

• Магнитофон, другие бытовые электронные приборы, слу­жащие для записи звука, могут рассматриваться как вне­шние устройства ввода информации в ПК, если они под­ключены к звуковой карте.

• Телевизионные тюнеры и всевозможные ресиверы, ис­пользуемые для приема телевизионного и спутникового сигнала.

• Всевозможные электронные музыкальные инструменты. Они подключаются к MIDI-входу звуковой платы.

• Аналого-цифровые преобразователи и системы датчиков, используемые для сбора внешней информации: темпера­туры, давления, уровня освещенности и т.д.

• Игровые устройства типа штурвалов, рулей, педалей. При­меняются в играх и тренажерах.

• Киберперчатки и киберкостюм служат для отслеживания движения конечностей человека с последующим отобра­жением в мире виртуальной реальности. Применяются в компьютерных играх, тренажерах и чаще всего совместно со шлемами виртуальной реальности.

Сканеры и их устройство. Виды сканеров и их характеристики

Сканер служит для считывания с листа бумаги и ввода в ЭВМ графической информации, изображения.

Основные типы сканеров:

а) планшетные. Внешним видом они напоминают настоль­ные ксероксы. Принцип действия такой же, только если ксерокс выдает копию на бумагу, то сканер записывает ее в память компьютера;

б) ручные. По внешнему виду он напоминает гигантскую мышь. Для сканирования надо перемещать устройство по поверхности бумаги;

в) роликовые. Это небольшое устройство, которое протас­кивает бумагу с исходной информацией через систему валиков. Недостатком является невозможность скани­рования не расшитых книг;

г) слайд-сканеры. Это специализированные устройства для ввода изображений с фотопленки;

д) портативные. По размеру они сопоставимы с толстым маркером. Их можно использовать отдельно от компь­ютера (имеется собственная память). Информация вво­дится построчно.

Сканер вводит изображение в ЭВМ как множество точек, указав для каждой координаты и номер цвета. По этим дан­ным выводится на монитор копия изображения.

Если же с помощью сканера считывать и вводить текст, то потребуются специальные программы, которые преобразуют множество точек изображения, представляющего текст, в пос­ледовательность символов (букв алфавита и пр.). Наиболее популярная программа по переводу сканированных изображе­ний в текст — Finereader. Она выдает символьное представле­ние текста, позволяет исправить ошибки ввода, затем включа­ет текст в редактор Word. Такие возможности сканера позво­ляют быстро вводить тексты большого объема.

Есть программы, способные распознавать даже рукопис­ный текст.

Основные характеристики сканера — число воспроизводи­мых цветов, а также разрешающая способность, определяю­щая качество изображения, выражаемая, как и для принтеров, в dpi.

Джойстик, планшет, цифровые фотокамеры, видеокамеры

Джойстик — игровой манипулятор, устройство (рукоят­ка) для ручного управления движением курсором на экране монитора. Используется главным образом с игровыми про­граммами.

Графический планшет — это планшет со специальным покрытием, на который можно положить лист бумаги и гра­фическим пером писать на нем. Все, что написано, будет вве­дено в ПЭВМ в виде изображения. Графическое перо — ана­лог мыши, снабжено 1—2 кнопками. Может быть перо-каран­даш, перо-ручка, перо-ластик.

Для ввода и работы с текстом нужна специальная програм­ма, как и для сканера.

Подобное устройство используется вместо клавиатуры или в дополнение к ней в некоторых карманных ЭВМ.

Цифровая фотокамера имеет размеры обычного фотоап­парата. Съемка выполняется обычным способом, но изобра­жение воспринимается светочувствительным датчиком-матри­цей, содержащим большое количество (например, 700x500) пикселей-фотодатчиков, и запоминается затем в ЗУ. При под­ключении камеры к ПЭВМ на экране воспроизводится кадр, который можно распечатать на принтере.

Качество снимка определяется, в основном, размером дат­чика-матрицы. В зависимости от модели он может быть 1024x1536, 2048x3072 и более. Размер внутреннего ЗУ также различен. Большинство современных камер в качестве хра­нилищ снимков используют FLASH-память.

Цифровая видеокамера чаще всего присутствует в комп­лекте ПК как приставка для организации видеоконференций в Интернете. Другое название этого устройства — Web-камера. Качество видеоизображения низкое, зато низкая и цена уст­ройства, примерно 30 долларов, и маленький размер резуль­тирующих видеофайлов, что важно при передаче через низко­скоростные телефонные линии связи.

Устройства ввода-вывода информации

• Аудиокарта (звуковая плата) — устройство, предназна­ченное для воспроизведения звука. Для этого надо под­ключить к аудиокарте акустические системы или науш­ники.

Если к звуковой плате подключить микрофон или другое устройство, генерирующее электрический эквивалент звуко­вых колебаний (магнитофон, радиоприемник и т.п.), то мож­но и записать звук в память ПК. К специальному разъему (игровому порту) звуковой карты можно подключить также и джойстик. Если на карте есть MIDI-разъем, то к ПК можно подключить электронно-музыкальные инструменты.

У любой звуковой платы есть два различных устройства воспроизведения звука: волновой и табличный синтезаторы.

• Модем — устройство для подключения к другим компью­терам по телефонной линии. Модемы выпускают во внеш­нем или внутреннем исполнении. Функционально при этом они не отличаются, разве что внутренний модем занимает лишний разъем на материнской плате, а внутренний — ка­кой-либо из портов ПК (LPT или СОМ) и место на столе.

• Шлем виртуальной реальности — устройство, внешне на­поминающее угловатый мотоциклетный шлем. В нем расположены мониторы для представления трехмерного ви­деоизображения. Устройством ввода в шлеме являются датчики, отслеживающие перемещение головы пользова­теля в пространстве. Данные о перемещении обрабатыва­ются ПК, и соответствующим образом меняется картинка мира, наблюдаемая на мониторах шлема.

Карта обработки видеоизображений. Это устройство при­меняется для монтажа видеопродукции. Через эту карту можно ввести видеоинформацию (с видеокамеры или ис­пользуя телевизионный сигнал), обработать ее на ПК, а затем вывести на видеоленту результат.

В зависимости от качества и стандарта входного-выходного сигнала карты обработки изображений (видеобластеры) могут быть очень дорогими — профессиональными или сравнительно деше­выми — для любителей.

Аудиосистемы ПЭВМ Компьютерный звук

Полноценный современный компьютер должен быть ос­нащен звуковыми системами.

Звук — это распространяющееся в пространстве колебание давления воздуха.

Ухо воспринимает звуковые колебания от 16 Гц до 20 кГц. Для записи звуковых сигналов в компьютер их необходимо преобразовать в цифровой формат (АЦП — аналоговый циф­ровой преобразователь). Для вывода необходимо обратное пре­образование (ЦАП).

Обработка звука в компьютере включает в себя как цифро­вые, так и аналоговые компоненты.

Современные цифровые платы воспроизводят широкий диапазон звуков. Помимо записанных в цифровом формате звуков, каждая аудиоплата может генерировать звуки с помо­щью синтезатора. Такие звуки называются MIDI-звуками.

Обычно аудиоплата состоит из трех модулей:

1) блок цифровой записи, воспроизведения и обработки звука;

2) многоголосный частотный синтезатор звука, в состав ко­торого часто входит интерфейс музыкальных инструмен­тов;

3) встроенные интерфейсы внешних устройств, в том числе усилители.

Основные параметры

В аналого-цифровом преобразователе аналоговый сигнал после нормирования по амплитуде кодируется. То есть каж­дому моменту измерения по временной шкале ставится в со­ответствие цифровое значение мгновенной амплитуды сигна­ла. Таким образом, аналоговый звуковой сигнал представля­ется последовательностью чисел.

Частота, с которой сигнал оцифровывается, называется частотой дискретизации (Sampling Rate). Очевидно, что чем короче временные промежутки между отдельными измерени­ями, т. е. чем выше частота дискретизации, тем точнее опи­сывается и затем воспроизводится звуковой сигнал. Обратное преобразование осуществляется с помощью цифро-аналогово­го преобразователя и реализуется достаточно просто.

Чем выше частота дискретизации, тем более естествен­ным окажется воспроизводимый картой звук. Отметим, что некоторые карты имеют различные частоты дискретизации при воспроизведении и записи звука: обычно это 44,1 кГц при вос­произведении стереосигналов, что соответствует стандарту зву­ковых компакт-дисков, и 22,05 кГц при записи.

Разрядность

Очевидно, что преобразование аналогового сигнала в циф­ровой код можно произвести только с какой-то степенью точ­ности. Под разрешающей способностью аналого-цифрового преобразователя понимают наименьшее изменение аналого­вого сигнала, которое может привести к изменению цифрового кода. Например, 8-разрядный преобразователь может кван­товать амплитуду сигнала на 256 (28) уровней, 16-разрядный — на 65536 (216) уровней. С увеличением разрядности АЦП рас­тет его динамический диапазон. Каждый бит соответствует примерно 6 дБ. В этом случае 8-разрядное преобразование может обеспечить динамический диапазон 48 дБ (качество ана­логового кассетного магнитофона), 12-разрядное — 72 дБ (ка­чество аналогового катушечного, магнитофона) и 16-разряд­ное — 96 дБ (качество проигрывателя компакт-дисков).

Усилитель

Почти все звуковые карты оснащены усилителем низкой частоты, имеющим мощность 2—4 Вт (у стерео 2x2 и 2x4 Вт). Благодаря наличию соответствующего разъема на карте к ней можно подключить или головные телефоны, или стерео­фонические акустические системы. Имея мощную звуковую карту (с 16-разрядным представлением данных и частотой дис­кретизации 44,1 кГц) и привод CD-ROM, вы сэкономите на проигрывателе компакт-дисков, поскольку привод CD-ROM в PC обеспечивает точно такие же характеристики воспро­изводимого звукового сигнала, как и отдельный проигрыва­тель аудиокомпакт-дисков.

Игровой порт

Практически на любой звуковой карте находится разъем для подключения джойстика (игровой порт — Game). Это 15-контактный штекер типа SUB-D.

Два игровых порта в одной системе не могут быть актив­ны. Если вы непременно хотите подключить к компьютеру два джойстика, то сделайте это с помощью Y-образного разветвителя (переходника) — каждый игровой порт рассчитан на подключение двух джойстиков.

Модем

Определение и назначение модема. Локальная сеть обыч­но строится на каналах, которые создаются под эту сеть. При создании глобальных сетей нет возможности прокладывать для каждой такой сети новые специальные каналы связи, соеди­няющие ЭВМ, удаленные друг от друга на тысячи километ­ров. Это было бы слишком дорого. Поэтому в подобных се­тях используют телефонные линии связи, которые к моменту появления первых глобальных сетей уже опутали весь земной шар. Однако телефонные линии не рассчитаны на передачу цифровых сигналов, с которыми работает ЭВМ.

Использование этих линий в глобальных сетях стало воз­можным благодаря применению специальных устройств — модемов, необходимых компонентов любой глобальной сети.

Итак, модем — это устройство сопряжения ЭВМ с те­лефонной линией, воспринимающее сигналы от компьютера в преобразующее их в пригодную для телефонной сети фор­му, и наоборот. Собственно, само название модема происхо­дит от слов «модуляция—демодуляция».

По конструкции модемы делятся на 2 вида: внешние и внут­ренние.

Внутренний модем имеет вид платы, встраиваемой внутрь системного блока пер­сональной ЭВМ в один из разъемов системной платы. Внешний модем представляет собой отдельный аппарат, под­ключаемый с одной стороны к одному из СОМ-портов ПЭВМ, а с другой — к телефонной сети.

Свойства модемов определяются большим числом спе­цифических характеристик, которые так или иначе отражаются в его маркировке.

Скорость передачи — это одна из основных характерис­тик модема, которая выражается количеством бит информа­ции, передаваемых им за 1 с (обозначается, как уже отмеча­лось, в бит/с). Различные типы модемов обладают разной ско­ростью. Но в сети допускается использование любых типов модемов благодаря тому, что каждый из них способен, как правило, определять скорость модема, с которым он связыва­ется. Передача данных в итоге идет на меньшей из двух ско­ростей — его собственной и другого модема.

Скорость модема определяется поддерживаемым им ли­нейным протоколом. Модемы с протоколом V.32bis облада­ют скоростью передачи 14 400 бит/с, V.34 — 28 800 бит/с, V.34+ _ 36 600 бит/с.

Протокол V.90 поддерживает скорость 56 000 бит/с, но эта скорость — только в сторону абонента, а от абонента скорость Передачи вдвое ниже.

.