Призначення і класифікація Переферійних пристроїв (ПП). СПК
|
Зміст
Периферійні пристрої
Периферійні пристрої призначені для забезпечення вводу-виводу інформації в необхідному для оператора форматі, а також зручності взаємодії останнього з комп’ютером.
Периферійні пристрої бувають зовнішніми або вбудованими. Зовнішні пристрої виготовляються, як окремі прилади, які обладнані власним блоком живлення і вимагають для підключення окремої розетки в електричній мережі. Зв’язок між комп’ютером та зовнішніми пристроями здійснюється за допомогою спеціальних сигнальних кабелів через відповідні пристрої вводу-виводу. В зовнішньому виконанні виготовляються пристрої, які мають значну споживану потужність, або з ергономічних міркувань (з точки зору зручності використання) не можуть бути виготовлені у внутрішньому виконанні.
Внутрішні периферійні пристрої не мають власного блоку живлення, а тому використовують блок живлення комп’ютера і є вбудованими в його системний блок. Зв’язок між комп’ютером і такими пристроями реалізується за допомогою спеціальних сигнальних кабелів (шлейфів) через відповідні пристрої вводу-виводу або безпосередньо за системною магістраллю.
Найпоширеніші компоненти ПК
| Системний блок | Прискорювальний процесор APU, центральний процесор CPU, графічний процесор GPU, твердий диск (твердотільний накопичувач) SSD, материнська плата, мережива плата, блок живлення, охолодження, шини, оперативна пам'ять RAM, дискретна відеокарта, звукова плата |
| Від'єднувальні носії інформації | Оптичний накопичувач (CD-RW, DVD-RW, Blu-ray Disc), гнучкий диск, карта пам'яті, USB флеш-накопичувач, кард-рідер, стрічковий накопичувач (стример) |
| Порти передачі даних | Ethernet, FireWire (IEEE 1394), послідовний порт, паралельний порт, Thunderbolt, Universal Serial Bus (USB) |
| Пристрої виведення | Монітор, принтер, комп'ютерні колонки, графопобудовник (плотер) |
| Пристрої введення | Клавіатура, сканер зображень, мікрофон, вказівний пристрій (графічний планшет, джойстик, світлове перо, миша, вказівний прут, тачпад, тачскрін, трекбол), веб-камера |
| Ігрові контролери | Ігровий джойстик, кермо, педалі, пістолет, Paddle, геймпад, танцювальна платформа, трекер |
| Інше | Модем, чип Wi-Fi / Bluetooth, ТБ-тюнер, мережевий фільтр, джерело безперебійного живлення, комп'ютерний стіл, килимок для миші |
Існують багато різновидів периферійних пристроїв, основними з яких є:
Клавіатура.
Призначена для вводу інформації в комп’ютер та керування з боку оператора процесом виконання програми. В технічному аспекті клавіатура представляє сукупність механічних датчиків, які сприймають тиск на клавіші і тим самим замикають певне електричне коло.
Основний принцип роботи клавіатури разом з схемою контролера полягає в скануванні перемикачів клавіш. Замиканню та розмиканню довільного з цих перемикачів (тобто натисненню та відпусканню клавіш) ставиться у відповідність унікальний цифровий код – скан-код, розміром один байт. Крім цього, при кожному розмиканні та замиканні перемикачів контролер клавіатури ініціює апаратне переривання, чим змушує мікропроцесор здійснювати перехід на програму обслуговування контролера. Процедура обробки переривання здійснює читання скан-коду з контролера, його трансляцію в розширений ASCII-код та запис цього коду до буфера, де цей код може бути прочитаний та проаналізований будь-якою програмою. Клавіатура підключається до ПК через контролер клавіатури або порт IrDA і є зовнішнім пристроєм, хоча і не має власного блоку живлення.
Монітор.
Призначений для відображення (виводу) інформації – результатів роботи програм на екрані електронно-променевої трубки (ЕПТ).
Принцип роботи таких моніторів мало чим відрізняються від звичайних телевізорів і полягає в тому, що пучок електронів, випущений з електронної гармати, попадаючи на екран, покритий люмінофором, приводить до його свічення. На шляху пучка електронів розміщені відхиляюча система, яка дозволяє змінювати напрям променя та модулятор, який регулює яскравість зображення.
Будь-яке текстове чи графічне зображення на екрані складається з множини підсвічених дискретних точок люмінофору – пікселів. Електронний промінь періодично проходить через весь екран, по мірі його руху відеосигнал, який подається на модулятор, змінює яскравість певних пікселів, що в результаті приводить до утворення зображення.
Кількість пікселів, які розміщені вздовж горизонтальної та вертикальної сторін екрану визначають т.з. роздільну здатність монітора, від якої безпосередньо залежить якість зображення. В кольорових моніторах піксель складається з трьох точок, заповнених люмінофором червоного (Red), зеленого (Green) та синього (Blue) кольорів, тому такі монітори інколи називаються RGB-моніторами. Основним керуючим сигналом для моніторів є відеосигнал, який формується платою відеоадаптера. Він може бути цифровим, тобто мати лише певні логічні рівні, або аналоговим – неперервним.
Сучасні монітори використовують т.з. рідкокристалічний екран, що суттєво покращує їх технічні характеристики, зменшує габарити та споживану потужність а також шкідливий вплив на оператора. Підключається до ПК через відеоадаптер і є зовнішнім пристроєм.
Маніпулятор “миша” та трекбол.
Є зручним інструментом керування комп’ютером, особливо, якщо на останньому виконуються програми з графічним інтерфейсом користувача. Є електронно-механічним пристроєм, який відслідковує власне переміщення на поверхні і передає дану інформацію до ПК, який, обробивши її, відповідним чином реагує. Власного блоку живлення не має, хоча і виготовляється в зовнішньому виконанні і підключається до ПК через послідовний порт або порт IrDA.
Стримери.
Призначені для збереження великих об’ємів інформації на магнітних касетних накопичувачах. В якості носіїв інформації можуть використовуватись як звичайні аудіо-відео (VHS) касети так і спеціалізовані касетні накопичувачі. Бувають внутрішніми (підключаються через контролер жорстких дисків) і зовнішніми (підключаються через послідовний або паралельний порти). Переваги — велика місткість (до 8 Тб), невисока вартість інформаційного носія, стабільність роботи, надійність. Недоліки — низька швидкість доступу до даних (стрічка повинна прокрутитися до потрібного місця); великі розміри. Основне призначення — запис і відтворення інформації, створення резервних копій даних. У ЕОМ, що випускалися до моменту появи і широкого розповсюдження жорстких дисків, пристрої, аналогічні стримерам, використовувалися як основний постійний носій інформації (ПЗП). Надалі, в мейнфреймах стримери стали використовуватися в системах ієрархічного управління носіями для зберігання рідко використовуваних даних.
Принтери.
Призначені для відображення текстової та графічної інформації на папері та інших матеріалах. Технології фіксування інформації можуть бути різними, найпоширенішими з яких є матрична, лазерна та струменева.
Матрична (або матрично-ударна) технологія базується на отриманні відбитку зображення на паперових носіях шляхом перенесення барвника на останній з фарбуючої стрічки. Перенесення зображення здійснюється кареткою, яка містить набір голок, кожна з яких, вдаряючи по папері через фарбуючу стрічку в потрібних позиціях, формує відбиток однієї точки зображення. Результуюче зображення фактично є сукупністю відбитків точок, а вартість такого зображення є найнижчою, в порівнянні з іншими технологіями друку.
Струменева технологія друку забезпечує формування зображення на папері шляхом нанесення рідкого барвника. Процес друку повністю виключає механічний контакт друкуючої головки з паперовим носієм, що робить струменеві пристрої фактично безшумними. За допомогою струменевої технології досить легко реалізується друк кольорових зображень а якість друку є досить високою. Вартість струменевих принтерів є нижчою за матричні, однак експлуатаційні витрати набагато перевищують аналогічні витрати для матричних принтерів. Зображення спочатку формується на фоточутливому барабані у вигляді ділянок, які мають заряд протилежної полярності до заряду тонера, після чого воно переноситься на папір. Частинки тонера притягуються до заряджених ділянок паперу і фіксуються шляхом нагрівання лазерним променем, в LED-пристроях замість лазерних променів використовуються промені світлодіодів.
Лазерні та LED-принтери забезпечують найвищу якість та швидкість друку при достатньо низьких експлуатаційних витратах (вищих, ніж в матричних, проте менших, ніж в струменевих принтерах.
Принтери є зовнішніми пристроями і підключаються до ПК через послідовний або паралельний порти.
Модеми. Дозволяють передавати інформацію на значні відстані за телефонними каналами зв’язку. За допомогою модемів реалізуються глобальні комп’ютерні мережі – WAN – Wide Area Network). Модеми виготовляються в зовнішньому або внутрішньому виконанні; зовнішні модеми підключаються через послідовний порт, внутрішні – безпосередньо до системної магістралі комп’ютера.
Мікрофони, акустичні системи.
Забезпечують ввід-вивід аудіо-інформації. Є зовнішніми пристроями, акустичні системи можуть бути активними (обладнаними власним блоком живлення та підсилювачем звукового сигналу), підключаються до ПК через звуковий адаптер.
Сканери. Призначені для вводу текстової та графічної інформації безпосередньо з паперових носіїв. Є зовнішніми пристроями: підключаються до ПК через паралельний порт або спеціалізований контролер, який входить до комплекту поставки.
Модем
Модем - це пристрій призначений для під'єднання комп'ютера до звичайної телефонної лінії. Назва походить від скорочення двох слів - МОдуляція та ДЕМодуляція.
Комп'ютер виробляє дискретні електричні сигнали (послідовності двійкових нулів та одиниць), а по телефонних лініях інформація передається в аналоговій формі (тобто у вигляді сигналу, рівень якого змінюється безперервно, а не дискретно). Модеми виконують цифрово-аналогове й обернене перетворення. При передачі даних модеми накладають цифрові сигнали комп'ютера на безперервну носійну частоту телефонної лінії (модулюють її), а при їх прийманні демодулюють інформацію і передають її в цифровій формі в комп'ютер. Модеми передають дані по звичайних, тобто комутованих, телефонних каналах зі швидкістю від 300 до 56 000 біт за секунду, а по орендованих (виділених) каналах ця швидкість може бути і вищою. Окрім того, сучасні модеми здійснюють стиснення даних перед відправленням, і відповідно, реальна швидкість може перевищувати максимальну швидкість модему.
За конструктивним виконанням модеми бувають вбудованими (вставляються в системний блок комп'ютера в один із слотів розширення) і зовнішніми (підключаються через один із комунікаційних портів, маючи окремий корпус і власний блок живлення). Однак без відповідного комунікаційного програмного забезпечення, найважливішою складовою якого є протокол, модеми не можуть працювати. Найбільш поширеними протоколами модемів є v.32 bis, v.34, v.42 bis та інші.
Сучасні модеми для широкого кола користувачів мають вбудовані можливості відправлення і отримання факсимільних повідомлень. Такі пристрої називаються факс-модемами. Також є можливість підтримки мовних функцій, за допомогою звукового адаптеру.
На вибір типу модему впливають наступні фактори:
- ціна: зовнішні модеми коштують дорожче, оскільки в ціну входить вартість корпусу та джерела живлення;
- наявність вільних портів/слотів: зовнішній модем під'єднується до послідовного порта. Внутрішній модем до слота на материнський платі. Якщо порти або слоти зайняті, потрібно вибрати один з пристроїв;
- зручність користування: на корпусі зовнішнього модему є індикатори, що відображають його стан, а також вимикач джерела живлення. Для встановлення зовнішнього модему не потрібно розбирати корпус комп'ютера.
Веб-камера
Веб-камера — цифрова відео чи фотокамера, яка має можливість в реальному часі фіксувати зображення, призначені для подальшої передачі по мережі Інтернет (в програмах типу Skype, Instant Messenger тощо). Веб-камери, які доставляють зображення по інтернету, завантажують зображення на веб-сервер чи по запиту, або безперервно, або через регулярні проміжки часу. Це досягається шляхом підключення камери до комп'ютеру або завдяки можливостям самої камери. Деякі сучасні моделі володіють апаратним та програмним забезпеченням, яке дозволяє камері самостійно працювати в якості веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клієнта і/або відсилати зображення за допомогою електронної пошти.
Веб-камера складається з об'єктиву, оптичного фільтру, ПЗЗ (пристрій з зарядовим зв’язком) матриці, блока оцифрування, блока компресії (стиснення) відеозображення, центрального процесора і вбудованого веб-сервера, ОЗУ, флеш-пам'яті, мережевого інтерфейсу або послідовного порту, тривожного входу/виходу. Зображення об'єкта скрізь лінзову систему (об'єктив) та оптичний фільтр потрапляє (проектується) на світлочутливий елемент відеокамери — ПЗЗ матрицю, яка складається з великої кількості світлочутливих осередків. Під дією світла в ПЗЗ матриці народжується носії заряду які у блоку оцифрування перетворюються у цифровий код.
