Периферийные устройства электронных вычислительных систем

Введение

Невозможно представить компьютер без средств связи с человеком или средств сопряжения с внешними объектами управления. Такие инструменты необходимы для загрузки программ и данных, выгрузки полученных результатов, хранения огромных массивов информации, корректировки работы компьютера пользователем, а также для непосредственного управления производственными процессами и объектами. Все эти функции возложены на разнообразные периферийные устройства (ПУ), которые служат для преобразования способов представления информации, пригодных для человека и используемых в компьютере, для управления вводом/выводом и организации хранения информации вне зависимости от наличия питания. .

Таким образом, считаю важным систематизировать и структурировать информацию о периферийных устройствах компьютеров, а затем определить значение места периферийных устройств в электронно-вычислительных машинах.

1. Взаимодействие ПУ и компьютера

1.1 Определение периферийных устройств

Периферийные, или внешние, устройства получили свое название в 1960-е годы, когда процессор и оперативная память размещались в стоечных шкафах, образуя своеобразный «центр», а остальные устройства, в основном электромеханические, находились на некотором удалении от него, т.е. на периферии. Но современные ПУ располагаются как внутри корпуса компьютера, так и снаружи, в зависимости от типа устройства и его взаимодействия с объектами внешнего мира. Периферийное устройство — дополнительное вспомогательное устройство, внешнее по отношению к центральному процессору и оперативной памяти, предназначенное для ввода и/или вывода информации в компьютер и хранения данных, и расширяющее его функциональные возможности. То есть это по большому счету необязательное устройство для работы компьютера, но в большинстве случаев оно необходимо для реализации тех или иных пользовательских задач. Существует четыре типа периферийных устройств:

1. устройства ввода;
2. устройства вывода;
3. устройства ввода-вывода;
4. устройства хранения данных. Одни ПУ, называемые внутренними, монтируются в одном корпусе с компьютером (например, жесткий диск, звуковая карта, сетевая карта), а другие, называемые внешними, находятся вне корпуса (например, клавиатура, мышь, принтер) и подключены к нему с помощью проводного или беспроводного соединения. Периферийные устройства подключаются к центральной части компьютера через интерфейс, поэтому важно дать несколько определений этого важного понятия.

1.2 Интерфейс

Интерфейс (интерфейс) - совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств компьютера или системы обработки информации и (или) программ. В дополнение к этим стандартным определениям удобно использовать еще одно, расширяющее и уточняющее вышеизложенное. Интерфейс — это набор средств и правил, обеспечивающих взаимодействие:

1. между разными узлами вычислительной системы (аппаратный интерфейс);
2. между программами (программный интерфейс);
3. между аппаратным и программным обеспечением (аппаратные и программные интерфейс);
4. между человеком и компьютером (человеко-машинный интерфейс).

Очень перспективными для использования кажутся периферийные устройства с таким типом человеко-машинного интерфейса, как класс USB HID. USB HID — это класс USB-устройств, которые подключаются к компьютеру для взаимодействия с человеком. К этому классу относятся такие устройства, как клавиатура, мышь, игровой контроллер.

1.3 Шины

Итак, для подключения периферийного устройства необходимо сначала предоставить аппаратный интерфейс. В компьютере это реализовано шинами ввода-вывода. Современные компьютеры содержат два типа шин: а) системная шина, соединяющая центральный процессор с главным Память; б) несколько шин ввода-вывода, соединяющих различные периферийные устройства с системной шиной и процессором через мост Шина представляет собой подсистему передачи данных как внутри компьютер и не только. В отличие от двухточечного соединения, предназначенного для соединения только двух устройств, шина, используя один и тот же набор проводов, может обеспечить логическое соединение нескольких периферийных устройств. Основное различие между периферийными устройствами заключается в способе их подключения — внутреннем или внешнем. Первый реализуется с помощью внутренних шин, представленных внутренними разъемами (слотами) на системной плате, второй способ реализуется внешними шинами, представленными внешними разъемами (портами). Однако в общем случае используется схема подключения внешних периферийных устройств.

Далее следует вспомнить о необходимости программно-аппаратного интерфейса, т.е. драйвера контроллера периферии.

1.4 Драйверы

Драйвер — это программное обеспечение компьютера, с помощью которого другое программное обеспечение (операционная система) получает доступ к аппаратной части некоторого, в нашем случае, периферийного устройства. Обычно операционные системы поставляются с драйверами для ключевых аппаратных компонентов, без которых система не может работать. Однако для некоторых устройств (таких как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

2. Типы периферии

2.1 Устройства ввода

Устройства ввода — это те устройства, через которые информация может быть введена в компьютер. Основное их предназначение – реализация воздействия на ПК. Многообразие производимых устройств ввода породило целые технологии: от тактильных до голосовых. Хотя они работают по разным принципам, они предназначены для реализации одной задачи — позволить пользователю общаться со своим компьютером. КЛАВИАТУРА Основным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. Пока система распознавания голоса не сможет надежно воспринимать человеческую речь, доминирующее положение клавиатуры вряд ли изменится. СКАНЕР Сканер — это устройство, которое путем анализа объекта (обычно изображения, текста) создает цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием. мышь Манипулятор и координатное устройство компьютера. Это дополнение к клавиатуре и необходимое оборудование при использовании графического интерфейса. Джойстик Координатно-манипуляторное устройство компьютера в виде ручки с кнопками. Используется в симуляторах и совместно с игровыми программами. Разновидностью игровых джойстиков являются «геймпады», выполненные в виде малогабаритных панелей, оснащенных функциональными кнопками и переключателями. Веб-камера Цифровая видео- или фотокамера, способная снимать изображения в режиме реального времени для дальнейшей передачи через Интернет.

2.2 Устройства вывода

Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в требуемом оператором формате. Среди них есть обязательные (входят в базовую комплектацию ПК) и дополнительные устройства. МОНИТОР Монитор является необходимым устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) позволяет отображать буквенно-цифровую или графическую информацию в форме, удобной для чтения и управления пользователем. ПРИНТЕРЫ Принтер — широко распространенное устройство для вывода информации на бумагу, его название образовано от английского глагола to print — печатать. Принтер не входит в базовую конфигурацию ПК. ПРОЕКЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ Мультимедийные проекторы прочно вошли в нашу жизнь в конце 20 века, и сейчас без них невозможно представить многие сферы человеческой деятельности. Это учебный процесс, презентации, шоу-бизнес и домашний кинотеатр. Мультимедийный проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, полученную с компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотоаппарата, DVD-плеера, игровой приставки.

2.3 Устройства ввода/вывода

Периферийные устройства вывода предназначены как для ввода, так и для вывода информации в необходимом оператору формате и бывают нескольких типов в зависимости от назначения. Аудиогарнитура Это и звуковое оборудование (устройство вывода), и микрофон (устройство ввода информации). Гарнитура виртуальной реальности Наголовное устройство, обеспечивающее пользователю виртуальную реальность. Виртуальная реальность — это сгенерированный компьютером мир, который полностью заменяет реальный, при этом пользователь может воздействовать на него, погружаясь, например, в видеоигру.

2.4 Запоминающие устройства

Флеш накопитель Запоминающее устройство, которое использует флэш-память в качестве носителя и подключается к компьютеру или другому устройству чтения через интерфейс. жесткий диск, жесткий диск Запоминающее устройство (накопитель информации, накопитель) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Это основной носитель информации в большинстве компьютеров. флоппи-дисковод, флоппи-диск Устройство для хранения небольших объемов информации, представляющее собой гибкую пластиковую пластину в защитной оболочке. Используется для передачи данных с одного компьютера на другой.

Вывод

Подводя итоги моей работы, можно утверждать, что поставленная мною цель достигнута, а именно: исследованы виды периферийных устройств, способы их подключения к компьютеру; Также я узнал, как обеспечивается взаимодействие между устройствами компьютера и системой обработки информации или программами.