Лекция "Устройства вывода данных"

Устройства вывода данных 1. Монитор  2. принтер Монитор Монитор на электроннолучевой трубке   Жидкокристаллический монитор Монитор (дисплей) – устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное,  но  главное  устройство  вывода.  Различают   мониторы  на электронно­лучевых трубках   и   жидкокристаллические.   Его   основными   потребительскими   параметрами являются:   размер   мониьора   и   размер   точки   экрана,   максимальная   частота   регенерации изображения. Размер   монитора   измеряется   между   противоположными   углами   трубки   кинескопа   по диагонали. Единица измерения – дюймы. Стандартные размеры: 14"; 15"; 17"; 19"; 20"; 21". В   настоящее   время   наиболее   универсальными   являются   мониторы   размером   15   и   17 дюймов,   а   для   операций   с   графикой   желательны   мониторы   размером   19–21   дюйм. Выделяют   три   принципиально   различающихся   разновидности   мониторов   –   на   базе электронно­лучевой   трубки   (CRT),   газоразрядные   и   жидкокристаллические   (TFT).   Два последних вида благодаря своей конструкции не выделяют излучения, в отличие от моделей с электронно­лучевой трубкой. Размер точки экрана или шаг маски (0,25—0,27) – изображение на экране состоит из точек, размер которых колеблется от 0,24 до 0,27 мм. Чем меньше размер точки экрана, тем четче и точнее полученное изображение; Частота регенерации, или частота кадров, изображения показывает, сколько раз в течение секунды   монитор   может   полностью   сменить   изображение   (поэтому   ее   также   называют частотой   кадров).   Этот   параметр   зависит   не   только   от   монитора,   но   и   от   свойств   и настроек, хотя предельные возможности определяет все­таки монитор. Частоту  регенерации  изображения  измеряют в герцах (Гц).  Чем  она выше, тем  четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с   компьютером   непрерывно.   При   частоте   регенерации   порядка   60   Гц   мелкое   мерцание изображения   заметно   невооруженным   глазом.   Сегодня   такое   значение   считается недопустимым. Минимальным считают значение 75 Гц, нормативным – 85 Гц, комфортным – 100 Гц и более. Среди фирм, выпускающих мониторы (офисные), наибольшим предпочтением пользуются LG, Samsung, Sony, IIYAMA, ViewSonic, Asus, Nec, BenQ, Mitsubishi. Клавиатура Клавиатура   –   клавишное   устройство   ввода   в   персональный   компьютер   алфавитно­ цифровых (знаковых) данных и команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает   простейший   интерфейс   пользователя.   Клавиатура   имеет   свой   порт[1]1   Порты – специальные аппаратно­логические устройства, отвечающие за связь процессора с устройствами. другими [Закрыть] на задней панели системного блока. Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока. Стандартная   клавиатура   имеет   более   100   клавиш,   функционально   распределенных   по нескольким группам (рис. 3.6). Рисунок 3.6. Зоны клавиатуры Специальные клавиши имеют специфическое назначение. На современных клавиатурах, предназначенных для работы в Windows, появились новые клавиши: Клавиши управления питанием есть только на современных клавиатурах и используются не во всех операционных системах.   Цифровая клавиатура расположена  в правой части клавиатуры  компьютера. Если горит индикатор Num Lock, то каждая клавиша печатает цифру, изображенную на ней. В другом режиме это клавиши управления курсором. Клавиши /, *, – и + означают соответствующие арифметические символы. Группа   алфавитно­цифровых   клавиш   предназначена   для   ввода   знаковой   информации   и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах)   и,   соответственно,   может   использоваться   для   ввода   нескольких   символов. Переключение   между   нижним   регистром   (для   ввода   строчных   символов)   и   верхним регистром   (для   ввода   прописных   символов)   выполняют   удержанием   клавиши   SHIFT (нефиксированное   переключение).   При   необходимости   жестко   переключить   регистр используют   клавишу   CAPS   LOCK   (фиксированное   переключение).   Если   клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER.  При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение. Для   разных   языков   существуют   различные   схемы   закрепления   символов   национальных алфавитов   за   конкретными   алфавитно­цифровыми   клавишами.   Такие   схемы   называются раскладками   клавиатуры.   Переключения   между   различными   раскладками   выполняются программным   образом   –   это   одна   из   функций   операционной   системы.   Соответственно способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение. Принтеры Принтер – печатающее устройство для регистрации информации на твердый, как правило, бумажный носитель. Существует огромное количество наименований принтеров. Но основных видов принтеров три: матричные (игольчатые), лазерные и струйные. Матричные принтеры. Их печатающая головка содержит некоторое количество «иголок», которые   под   воздействием   управляющих   сигналов   наносят   удар   по   красящей   ленте, благодаря чему на бумаге остается отпечаток символа. Каждый символ, печатаемый на таком принтере, образуется из набора 9 или 24 игл, сформированных в виде вертикальной колонки. Выводят на бумагу текст и графику в черно­белом изображении. Недостатками этих   недорогих   принтеров   являются   их   шумная   работа   и   невысокое   качество   печати. Основными параметрами, на которые следует обращать внимание при покупке, являются: – максимальный формат листа бумаги – А3 – А4; – количество игл (pin) в печатающей головке – 9 или 24; – количество печатаемых знаков в минуту; – интерфейс подключения – LPT или USB.   Струйные принтеры. Печатное устройство этого принтера представляет собой емкость со специальными   чернилами,   которые   через   крошечные   сопла   под   большим   давлением выбрызгиваются на бумагу. Диаметр полученной таким образом точки на бумаге в десятки раз меньше, чем диаметр  точки от матричного принтера, что обеспечивает  значительно лучшее   качество   печати.   Цветные   струйные   принтеры,   кроме   черного   картриджа, дополнительно имеют картридж с чернилами ярко­голубого, пурпурного и желтого цветов. Основные характеристики: – способность выводить на печать различную цветовую палитру – черно­белые или цветные изображения; – разрешающая   способность   (dpi) –   количество   точек   на   один   дюйм   бумаги.   Чем   это значение выше, тем отчетливее получается изображение; – количество печатаемых страниц в минуту; – интерфейс подключения – LPT, USB или IEEE 1394. Лазерные принтеры. Основным печатающим устройством лазерного принтера, так же, как ксерокса, является валик­«барабан», имеющий светочувствительное покрытие, изменяющее свои электрические свойства в зависимости от освещенности. Принцип работы лазерного принтера   заключается   в   следующем.   Компьютер   формирует   в   своей   памяти   «образ» страницы   текста   и   передает   его   принтеру.   Информация   о   странице   проецируется   с помощью лазерного луча на вращающийся барабан. После чего на барабан, находящийся под электрическим напряжением, наносится красящий порошок – тонер, частицы которого налипают на засвеченные участки поверхности барабана. Принтер с помощью специального горячего   валика   протягивает   бумагу   под   барабаном;   тонер   переносится   на   бумагу   и «вплавляется» в нее, оставляя стойкое высококачественное изображение. Из­за сложности технологии цветной лазерной печати цветные лазерные принтеры стоят значительно дороже черно­белых. Ведущими   производителями   принтеров   являются   такие   компании,   как   Epson,   Hewlett­ Packard, Canon, Xeroxe, Lexmark, Samsung. Манипуляторы Манипуляторы   (мышь,   трекбол   и   др.) –   специальные   устройства   ввода   и   управления, облегчающие взаимодействие пользователя и ПЭВМ. Манипулятор   мышь   бывает   трех   видов:   механическая,   оптическая   и   оптическая беспроводная. Несмотря на большое разнообразие форм и размеров, мыши имеют единые принципы работы. При перемещении мыши по поверхности это перемещение преобразуется в последовательности импульсов, передаваемых в ПК. При нажатии кнопок мыши их код также передается в ПК, где специальная программа управления мышью (драйвер мыши) преобразует   последовательности   импульсов   и   коды   нажатия   кнопок   в   определенные действия. В зависимости от способа определения перемещения – механического, связанного с   перемещением   частей   устройства,   или   оптического,   основанного   на   фиксации перемещения с помощью оптических приборов, различают соответственно механические и оптические мыши. Принцип работы мыши заключается в следующем. При перемещении мыши по поверхности расположенный в ее основании шарик начинает вращаться,   приводя   в   движение   расположенные   внутри   корпуса   ролики.   Эти   ролики смонтированы относительно друг друга под углом 90° и, соприкасаясь с шариком, могут вращаться   только   по   часовой   или   против   часовой   стрелки,   преобразуя   произвольное движение шарика в движение в двух взаимно­перпендикулярных направлениях (X и Y). При перемещении мыши строго горизонтально или строго вертикально приводится в движение только   один   из   роликов,   показывающий   движение   либо   в   направлении   X,   либо   в направлении Y соответственно. Электронные схемы мыши преобразуют движения роликов в последовательности импульсов, передаваемые в ПЭВМ. Оптическая мышь, в отличие от механической, не имеет никаких движущихся элементов, а для фиксации перемещения используются оптические приборы. Трекбол по своему функциональному устройству аналогичен механической мыши с той лишь разницей, что вместо перемещения мыши для вращения шарика, пользователь вращает рукой сам шарик встроенный в верхнюю часть корпуса. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины. Одним из широко распространенных манипуляторов, применяемых в компьютерных играх, является   джойстик.   Обычно   это   стержень­ручка,   отклонение   которой   от   вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее  пользователь нажимает на ручку, тем  быстрее  движется курсор по экрану дисплея. Сканеры Сканер   (англ.   scanner)  –   устройство,   которое   создаёт   цифровое   изображение сканируемого объекта. Полученное изображение может быть сохранено как графический файл,   или,   если   оригинал   содержал   текст,   распознано   посредством   программы распознавания текста и сохранено как текстовый файл. В   настоящем   существует   два   основных   типа   сканеров:   ручной   и   настольный.   Однако встречаются и комбинированные модели. С ручными сканерами сталкивался почти каждый. Например, сканеры штрих­кодов, используемые в супермаркетах. Но существуют модели и для домашнего применения. Для того чтобы ввести в компьютер документ при помощи ручного сканера, надо без резких движений провести сканирующей головкой по изображению. Равномерность перемещения сканера   существенно   сказывается   на   качестве.   В   ряде   моделей   для   подтверждения нормального   ввода   встроен   индикатор.   Большинство   современных   ручных   моделей автоматически «склеивает» части вводимого изображения. Наиболее   распространенный   тип   –   настольные   сканеры,   существующие   в   трех   видах: планшетные, рулонные и проекционные. В рулонных сканерах считывающая головка неподвижна и относительно нее протягиваются отдельные   листы   или   рулон   сканируемого   документа.   Внешне   это   напоминает   работу факсимильного аппарата. В проекционных сканерах документ кладется на рабочую поверхность изображением вверх, где   и   находится   перемещающийся   блок   сканирования.   Основная   особенность   типа   – возможность сканирования проекций трехмерных предметов. Наиболее   распространенные   планшетные   сканеры   напоминают   копировальные   машины: открывается   крышка,   лист   располагается   на   стеклянной   пластине   изображением   вниз, крышка закрывается. Сканирующая головка перемещается относительно бумаги. Принцип   работы   сканера   относительно   прост.   Луч   света   (специальная   лампа, расположенная   в  корпусе  сканера)  «пробегает»  по   сканируемой   поверхности,   при  этом светочувствительными датчиками воспринимается яркость и цветность отраженного света и преобразуется в двоичный код. Введенную с помощью сканера и графическую, и текстовую информацию   компьютер   воспринимает   как   «картинку»,   поэтому   для   преобразования графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.  Качество сканера определяется качеством пяти основных параметров: разрешающая способность, разрядность, динамический диапазон, источник света и шум.  Графический  планшет (дигитайзер, диджитайзер)   –   это   устройство   для   ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию пера. Также к планшету может прилагаться специальная мышь. Для ручного ввода в компьютер графической информации предназначен отдельный класс устройств   –   графические   планшеты.   Они,   в   свою   очередь,   подразделяются   на   так называемые   дигитайзеры   («оцифровщики»)   и   собственно   планшеты.   Дигитайзеры ориентированы на ввод чертежно­графической информации и оснащаются узкоспециальным прецизионным   графическим   манипулятором.   Планшеты   позволяют   имитировать   процесс художественного рисования и предлагают большой выбор графических элементов. Мониторы  электронно­лучевые   (CRT).   Изображение   на   экране   ЭЛТ­монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов,   разогнанных   в   вакуумной   колбе.   Для   получения   цветного   изображения люминофорное   покрытие   имеет   точки   или   полоски   трех   типов,   светящиеся   красным, зеленым и синим цветом. Мониторы жидкокристаллические (LCD). LCD – Liquid Crystal Display. ЖК­монитор состоит из двух слоев стекла с нанесенными на них тонкими бороздками и электродами, заключенного между ними слоя жидких кристаллов, осветителя и поляризаторов. Жидкие кристаллы под действием электрического поля поворачивают плоскость поляризации света на определенный угол. Далее свет проходит через поляризатор, который пропускает его с интенсивностью, зависящей от угла поворота плоскости поляризации. Цвет получается в результате   использования   трех   цветных   фильтров,   разделяющих   белый   свет   на составляющие RGB. Клавиатура (keyboard) содержит 101 или 104 клавиши. Стандартом расположения символьных   клавиш   является   раскладка   QWERTY   (ЙЦУКЕН)   по   названию   клавиш верхнего символьного ряда слева направо. Манипуляторы,  или   координатные   устройства   ввода   информации,   являются неотъемлемой   частью   современного   компьютера.   Наиболее   известны   следующие   типы манипуляторов: мышь, трекбол, графические планшеты, устройства ввода, применяемые в ноутбуках – тачпад и трэкпойнт, а также джойстики.  Принтер – устройство печати информации на твердый носитель, обычно на бумагу. Процесс печати называется выводом на печать, а результат – распечаткой. Принтеры, в зависимости   от   вида   печати,   разделяют   на   цветные   и   монохромные,   в   зависимости   от способа нанесения изображения – на матричные, струйные, лазерные. Матричный принтер является старейшим из ныне применяемых типов принтеров, его механизм   был   изобретён   в   1964   г.   Основными   недостатками   данного   типа   принтеров являются   низкая   скорость   работы   и   высокий   шум,   однако   благодаря   дешевизне   копии (расходным материалом, по сути, является только красящая лента) и возможности работы с непрерывной (рулонной, фальцованой) и копировальной бумагой они незаменимы, когда требуется   печать   на   непрерывной   бумаге   (лаборатории,   промышленность,   бухгалтерия, ведение отчетов, печать чеков в магазинах, банкоматах), многослойных бланках (например, авиабилеты), или минимальная стоимость печати. Первый струйный принтер появился в 1976 г. Принцип печати последовательный, безударный. Изображение формируется из микрокапель чернил, которые выдуваются  из сопел картриджа. Засорение сопел, а точнее засыхание чернил в соплах – это существенный конструктивный недостаток струйных принтеров. Лазерные   принтеры   менее   требовательны   к   бумаге,   чем,   например,   струйные,   а стоимость   печати   одной   страницы   текстового   документа   у   них   в   несколько   раз   ниже. Большинство   представленных   на   рынке   лазерных   принтеров   предназначены   для   черно­ белой печати; цветные лазерные принтеры пока дороги и рассчитаны на корпоративных пользователей. Лазерные принтеры печатают со скоростью от 8 до 24 листов в минуту, при этом разрешение может быть 1200 dpi и более. Качество текста, напечатанного на лазерном принтере с разрешением 300 dpi,  примерно соответствует типографскому. Однако если страница   содержит   рисунки,   содержащие   градации   серого   цвета,   то   для   получения качественного графического изображения потребуется разрешение не ниже 600 dpi. При разрешающей   способности   принтера   1200   dpi   отпечаток   получается   почти фотографического качества. Если необходимо печатать большое количество документов (например,   более   40   листов   в   день),   лазерный   принтер   представляется   единственным разумным выбором. Графопостроитель (плоттер)  – устройство для  автоматического  вычерчивания  с большой   точностью   рисунков,   схем,   сложных   чертежей,   карт   и   другой   графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера. Цифровой   фотоаппарат  –   это   устройство   для   фотографической   фиксации изображений.