Характеристика пристроїв зберігання інформації.

Аналіз різних типів пристроїв зберігання інформації набуде систематичного характеру, якщо скласти перелік ключових характеристик таких пристроїв і використати ці характеристики для класифікації.

Розміщення. Пристрої, що запам'ятовують, по місцю розміщення в системі діляться на внутрішні і зовнішні. Дуже часто внутрішня пам'ять ототожнюється з оперативною, хоча до цієї групи входять і інші типи ЗП. У складі процесора є невелика локальна пам'ять у вигляді декількох регістрів. Крім того пристрій управління, який організаційно входить до складу процесора, також має власну внутрішню пам'ять для зберігання мікропрограм. Іншим типом внутрішнього ЗП є кешпамять, яка стала неодмінним компонентом всіх сучасних процесорів. До зовнішніх ЗП відносять периферійні пристрої зберігання інформації, такі, як накопичувачі на магнітних дисках і стрічках, для доступу до яких процесору потрібно звернутися до відповідного модуля вводу-виводу.

Місткість — одна з основних природних характеристик будь-якого ЗП. Загальноприйнятою одиницею вимірювання інформаційної місткості є 8-бітовий байт, але місткість внутрішніх ЗП, крім того, вимірюється і в словах. Довжина слова в сучасних комп'ютерах кратна 1 байт — 1, 2 або 4 байт (8, 16 або 32 біт). Місткість зовнішньої пам'яті завжди оцінюється в байтах.

Порція передавання.При кожному зверненні до внутрішнього ЗП передається (враховується із ЗП або до НП) певна порція даних. Як правило, розмір порції відповідає довжині слова ЗП, але це не обов'язково. Чому справа йде саме так, стане зрозумілішим, якщо пояснити значення трьох взаємозв'язаних термінів.

Слово — це "природна" одиниця, що відображає організаційну структуру ЗП. У більшості комп'ютерів розмір слова оперативної пам'яті рівний кількості розрядів, використовуваних для представлення цілого числа і машинної команди, хоча з цього правила існує маса виключень. Наприклад, в комп'ютері CRAY-1 використовується ЗП з довжиною слова 64 біт, а ціле число представляється 24 розрядами. У комп'ютерах сімейства VAX при довжині слова ЗП, рівної 32 біт, машинні команди мають змінну довжину, кратну 1 байт.

Одиниця, що адресується.У багатьох системах одиницею, що адресується, також являється слово, але іноді можна адресувати і окремий байт, хоча слово має довжину 2 байт або більш. У будь-якому випадку між довжиною (розрядністю) коду адреси А і кількістю одиниць N, що адресуються, отримується співвідношення 2A=N.

 

7. Характеристика пристроїв введення інформації.

Клавіатура призначена для введення алфавітно-цифрової інформації.

Клавіші поділяються на п’ять груп:

Функціональні клавіші (F1 – F12 – у різних програмах виконують різні функції).

Алфавітно-цифрові клавіші (для введення літер, розділових знаків, цифр, символу пропуск та окремих спеціальних символів).

Клавіші спеціального призначення (розміщені навколо алфавітно-цифрових клавіш і мають певне призначення).

Клавіші керування курсором і клавіші редагування (десять клавіш, розміщених двома блоками: 1. ← ↑ → ↓ — клавіші покрокового переміщення курсору; 2. Home, End, Page Up, Page Down — клавіші керування курсором та Delete, Insert — клавіші редагування).

Додаткова цифрова група клавіш (нагадує клавіатуру калькулятора; його клавіші працюють у двох режимах — введення цифр і математичних знаків та керування курсором – режим обирається клавішею Num Lock).

Індикатори режимів Caps Lock (для переключення режиму введенням великих та малих літер), Num Lock (для переключення режимів цифрової групи клавіш), Scroll Lock (для включення режиму, коли клавіші керування курсором виконують функцію переміщення екрану – на зразок функцій маніпулятора миші).

Характеристики клавіатури:

вид клавіатури: проводові (підключаються через порт USB чи спеціальний клавіатурний порт) та безпроводові (містять батарейку та надсилають сигнали приймачу, підключеному до порту USB);

кількість клавіш;

наявність мультимедійних можливостей;

дизайн: розміри клавіш, вид, колір, стиль шрифту тощо;

сила натискання на клавіші, їх «звучання»;

ергономічність (ступінь зручності, економія часу та енергії при використанні).

Маніпулятори («мишка», джойстик, «трекбол», «тачпед») – призначені для керування ПК.

Маніпулятор «миша» використовується для введення даних і команд.
Маніпулятор разом зі шнуром з’єднання нагадує мишу.

Характеристики:

тип – механічна, оптична;

роздільна здатність;

кількість клавіш;

наявність «Scroling» — колеса прокрутки;

наявність додаткових кнопок.

Маніпулятор «трекбол» (англ. track — переміщення, ball — куля, м’яч) схожий на перевернуту мишу.
У трекболі переміщується не сам маніпулятор, а долоня або вказівний палець обертає кулю. В іншому даний пристрій нічим не відрізняється від миші, тільки більша куля дає змогу точніше визначати позицію вказівника на екрані.

У портативних комп’ютерах широко використовуються маніпулятори типу «тачпед» (англ. touch — дотик, pad — площадка, подушечка).
Переміщення пальця по поверхні тачпеда приводить до переміщення вказівника на екрані монітора. Одноразове короткочасне натиснення на площадку тачпеда аналогічне одноразовому натисненню лівої кнопки миші, а подвійне натиснення — подвійному клацанню лівої кнопки миші. Ліва і права кнопки тачпеда виконують ті самі функції, що й відповідні кнопки миші.

Джойстик (англ. joystick — ручка керування) використовується в ігрових програмах і комп’ютерних тренажерах.
Він має ручку, зміна нахилу якої приводить до зміни положення об’єктів на екрані. У джойстиках враховується не тільки кут нахилу, а й швидкість зміни положення. Вони можуть мати додаткові кнопки керування. Виготовляються джойстики різних моделей і, залежно від видів комп’ютерних ігор або тренажерів, для яких вони призначені, можуть мати вигляд штурвала літака, керма автомобіля в комплекті з педалями, ігрового пульта (GamePad) та інший.

Сканер призначений для введення графічної інформації.

Характеристики:

тип – планшетний, ручний, проекційний тощо;

розмір зображення, що сканується;

роздільна здатність;

швидкість сканування;

«глибина» кольору;

можливість сканування фотоплівки.

Ручні сканери мають малі габарити і зручні для введення невеликих за розмірами зображень і фрагментів тексту.
При скануванні об’єкт залишається нерухомим, а переміщують сам сканер (сканування штрих-кодів).

Планшетний сканер дозволяє вводити в комп’ютер зображення великого формату, не тільки окремі аркуші, але й сторінки книг і журналів.
Принцип дії планшетного сканера такий. Об'єкт, що сканується, розташовують на склі планшета, під яким міститься рухома лампа. Відображене від об'єкта світло крізь систему дзеркал потрапляє на світлочутливу матрицю — спеціальну мікросхему, що складається зі світлочутливих елементів (фотодіодів). Перетворена інформація передається в комп'ютер. За один рух лампи сканується кілька смуг на об'єкті, які потому об'єднуються програмним забезпеченням в одне зображення.

Протяжний сканер дозволяє працювати тільки з окремими аркушами.
При протягуванні аркуша через пристрій виконується його сканування.

Барабанні сканери призначені для введення зображень з фотоплівок.

Проекційні сканери слугують для введення проекцій тривимірних об’єктів.

Основні властивості настільних сканерів:

Властивість	Що характеризує	Одиниці вимірювання	Значення в сучаснихсканерах
Формат	Розмір робочої області для сканування об’єктів	мм	210 мм на 297 мм (формат А4)
Роздільна здатність	Здатність розпізнавати певну кількість точок на одному дюймі зображення	Точок на один дюйм – dpi (англ. dot p er i nch – точок на дюйм)	2400 і більше
Кількість кольорів	Кількість відтінків кольорів, яку може розпізнати сканер	Одиниці	Понад 16 млн.

Мікрофон призначений для введення звукової інформації.

Веб камера — це цифрова фотокамера, що може в реальному часі фіксувати зображення, призначені для подальшого передавання через Інтернет.

Такі камери транслюють зображення міських вулиць, приміщень, де проходять конференції, тощо.

Графічний планшет, або дигітайзер призначений для ручного введення графічних даних.

Графічний планшет складається з двох основних частин — основи з чутливою поверхнею і спеціального комп’ютерного олівця — стилуса (лат. stylus — стержень для письма). Якщо переміщувати стилус по основі, то на екрані монітора можна отримати графічне зображення. Більшість графічних планшетів відслідковують не тільки переміщення стилуса, а й силу натиснення, що дає змогу отримувати лінії різної товщини.

Під час роботи з чутливим (сенсорним) екраном (розрізняють оптичні, ємнісні, резистивні) введення даних і команд здійснюється дотиком пальця або стилуса до певних ділянок поверхні екрана.

Екран «відчуває», в якому місці відбувся дотик, і передає відповідний сигнал комп’ютеру. Найбільшого розповсюдження сенсорні екрани набули в довідникових пристроях туристичних фірм, міського та міжміського транспорту, в банкоматах, кишенькових персональних комп’ютерах.

 

8. Характеристика пристроїв виведення інформації

Монітор (англ. monitor — спостерігати, стежити) призначений для виведення на екран текстових і графічних даних.

Зображення на екрані монітора утворюється з окремих елементів зображення —пікселів (англ. picture element — елемент зображення), які інколи називаютьточками зображення.

Характеристики:

тип — ЕПТ, LCD, плазмові тощо;

роздільна здатність;

частота розгортки;

розмір екрану по діагоналі.

Серед сучасних моніторів найбільш розповсюдженими є монітори на рідких кристалах (англ. LCD — Liquid Crystal Display — дисплей на рідких кристалах).
Рідкі кристали — це речовини, які мають властивості і рідини, і кристалічних тіл.

Монітори на електронно-променевій трубці (англ. CRT — Cathode Ray Tube — катодно-променева трубка) на сьогоднішній день практично не випускаються, але ще досить часто використовуються в організаціях і навчальних закладах.

Плазмові монітори (англ. PDP — Plasma Display Panel — плазмова дисплейна панель) використовуються для створення великих інформаційних екранів.
Вони забезпечують високу яскравість і контрастність зображення.

Крім цих видів моніторів, в останні роки почали активно використовувати монітори на органічних світлодіодах (в портативних пристроях, які вимагають зниженого споживання енергії) і монітори на основі так званих електронних чорнил (наприклад, у пристроях типу «електронна книга»).

ластивість	Що характеризує	Одиниці вимірювання	Значення в сучасних моніторах
Розмір екрана	Довжина діагоналі екрана монітора	Дюйм	Від 17′′ до 24′′
Роздільна здатність	Це кількість точок екранного зображення по горизонталі та по вертикалі	Кількість точок (пікселів)	Від 800 на 600 до 2048 на 1536
Кількість кольорів	Кількість відтінків кольорів, яку може відтворити монітор	Одиниці	Понад 16 млн
Величина зерна	Відстань між сусідніми точками зображення	мм	0,20–0,45 мм

 

Відеоадаптер, або відеокарта забезпечує відображення даних на екрані монітора.
Його виготовляють у вигляді окремої плати або розміщують у складі однієї з мікросхем материнської плати. Основним пристроєм відеоадаптера є спеціальний графічний процесор (англ. GPU – Graphics Processor Unit – графічний процесор), який забезпечує опрацювання даних для відображення їх на екрані монітора, звільняючи процесор від виконання цих операцій.
Для забезпечення швидкого опрацювання даних, що виводяться на екран монітора, використовується відеопам’ять. Це може бути окремий блок пам’яті на платі відеоадаптера або частина оперативної пам’яті.

Основні характеристики відеоадаптера:

швидкодія графічного процесора, яка залежить від частоти його роботи (для сучасних графічних процесорів складає понад 800 МГц);

ємність відеопам’яті (256 Мбайт і більше);

система під’єднання до материнської плати.

Пристрої друку призначені для виведення тексту, графічних зображень на тверду поверхню (папір, картон, плівку тощо).

Принтер призначений для виводу інформації на папір, плівку, інші носії.

Характеристики:

тип – матричний, струменевий, лазерний тощо;

роздільна здатність;

швидкість друку;

формат паперу (А3, А4);

можливість кольорового друку.

Принтери, залежно від методів отримання зображення, розподіляють:

ударні (матричні) – ті, що створюють на паперовому носії зображення символів або графіки за допомогою окремих точок, які наносяться з використанням спеціальних ударних механізмів та фарбуючої стрічки;

безударні (струменеві, лазерні, світлодіодні, термічні) – ті, що формують зображення з крапель чорнила, частинок порошку або шляхом нагрівання спеціального паперу чи фарби.

Матричні принтери. Принцип дії: друкувальна головка принтера містить вертикальний ряд тонких металевих стержнів (голок). Головка рухається уздовж рядка, що друкується, а голки в потрібний момент ударяють по паперу через фарбувальну стрічку, утворюючи крапки. З цих крапок і формується зображення. Суттєвими недоліками матричних принтерів, що зумовлюють зменшення їх випуску і використання, є низька якість друку, відносно мала швидкість друку, неможливість якісно передавати відтінки кольорів, високий рівень шуму. Разом з тим, матричні принтери надійні й економічні, невибагливі до якості паперу та дають змогу за допомогою копіювального паперу отримати одразу кілька копій. Тому до цього часу вони широко використовуються при друкуванні квитків (наприклад, у залізничних касах), квитанцій, чеків, тобто там, де друкується тільки текст і вимоги до його якості незначні.

Струменевий принтер наносить зображення на папір у такий спосіб. Уздовж аркуша паперу переміщується друкувальна голівка з мікроскопічними отворами, з яких викидаються крапельки чорнил. Ці крапельки такі малі, що їх не можна розгледіти неозброєним оком, і тому нанесене на папір зображення здається суцільним. За швидкістю та якістю друку струменеві принтери не поступаються лазерним, а вартість кольорового друку на них нижча. Головними їх недоліками є швидке вигоряння більшості чорнил під дією світла та їх низька стійкість до вологи.

У лазерному принтері є світлочутливий вал (фотобарабан), який заряджений від'ємним зарядом. Для формування зображення вал сканується лазерним променем, який активізується в тих місцях, де має бути зображення, та змінює заряд вала. До цих місць на наступному етапі притягується тонер(порошкоподібна фарба). Він завдяки дії електростатики переноситься на папір, який згодом надходить у піч, де тонер закріплюється під дією високої температури і тиску. Основними перевагами лазерного друку є: стійкість отриманих зображень до вологи та прямого сонячного проміння, висока якість, порівняно низька вартість друкованої сторінки (особливо для монохромного друку), висока швидкість, низький рівень шуму, висока надійність всієї системи. Серед недоліків слід назвати більшу, ніж для інших принтерів, вартість самих пристроїв, особливо кольорових.

Термічні принтери — це монохромні принтери, що використовуються для друку етикеток, ярликів, чеків, штрих-кодів на складах або в магазинах, білетів для транспортних компаній, чеків у переносних касових апаратах тощо. В основі їх роботи лежить властивість спеціальних сортів паперу (термопапір) змінювати свій колір під час нагрівання. Перевагою цих принтерів є малі розміри, мобільність — можливість працювати від автономних джерел живлення, висока швидкість і низька вартість друку, а серед недоліків — низька якість друку.

Властивості принтерів

Тип принтера	Монохромний режим: швидкість друку (стр./ хв.)	Кольоровий режим: швидкість друку (стр./ хв.)	Роздільна здатність (точок на дюйм)
Матричний	1–2	–	180
Струменевий	15–25	10–20	4800 на 1200
Лазерний	15–25	8–10	1200 на 600

 

Плотер (графобудівник) призначений для друкування графічних зображень великих форматів (формат А2, А1).

Мультимедійне обладнання дає змогу відтворювати звук, відео, графічні об’єкти.

Звукові системи (колонки, навушники) мають такіхарактеристики:

потужність (Вт);

ширина діапазону звуку (в межах від 20 Гц до 20 КГц).

Мультимедійні проектори призначені для паралельного відображення зображення на виносному екрані, інтерактивній дошці (хоча така дошка мас вигляд звичайної білої дошки, все, що записується на її поверхні, миттєво з'являється на екрані комп'ютера).
Електронну дошку можна використовувати як Інтерактивний монітор — у такому разі вона перетворюється на великий сенсорний екран, команди на якому можна вибирати дотиком пальців руки.