Этапы развития информатики и ВТ

    Быстродействие  ЭВМ третьего поколения возросло в 100 раз, а габариты значительно  уменьшились.

    Ко  всем достоинствам ЭВМ третьего поколения  добавилось еще и то, что их производство оказалось дешевле. Благодаря этому  многие организации смогли приобрести и освоить такие машина. А это  в свою очередь привело к росту  спроса на универсальные ЭВМ, предназначенные  для решения самых различных  задач. Большинство созданных до этого ЭВМ являлись специализированными  машинами, на которых можно было решать задачи какого-то одного типа. 
 

    Четвертое поколение ЭВМ 

    Механические  детали счетных машин уступили место  электронным лампам, которые в  свою очередь уступили место транзисторам, а последние - ИС.

    В начале 70-х годов XX века была предпринята  попытка выяснить: можно ли на одном  кремниевом кристалле разместить больше одной интегральной схемы. Оказалось - можно! Развитие микроэлектроники позволило  размещать на одном кристалле  тысячи ИС. Так, уже 1980 году центральный  процессор небольшой ЭВМ оказалось  возможным разместить на кристалле  площадью всего 1,61 мм 2. Началась эпоха  миникомпьютеров.

    Быстродействие  современной микро-ЭВМ в 10 раз  превышает быстродействие ЭВМ третьего поколения на ИС, в 1000 раз - быстродействие ЭВМ второго поколения на транзисторах и в 10000 раз - быстродействие ЭВМ первого  поколения ЭВМ на электронных  лампах. 

    Требования  к компьютерам пятого поколения 

    Разработка  новых поколений компьютеров  производится на основе БИС повышенной степени интеграции, использование  оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком  и компьютером. Компьютеры будут  способны воспринимать информацию с  рукописного или печатного текстов, человеческого голоса, с бланков, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

    В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки  данных к обработке знаний.

    Архитектура компьютера будущего поколения будет  содержать два основных блока. Один из них - это традиционный компьютер, но теперь он лишен связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок так называемый интеллектуальный интерфейс. Эго задача - понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу компьютера.

    Будет также решаться проблема децентрализации  вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся  на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещенных на одном кристалле  полупроводника. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Устройства  ввода информации: клавиатура и манипуляторы 

Клавиатура 

     Клавиатура  является основным устройством ввода  информации в компьютер. В техническом  аспекте компьютерная клавиатура представляет совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши  и замыкающих тем или иным образом  определенную электрическую цепь. В  настоящее время распространены два типа клавиатур:

·        с механическими переключателями;

·        с мембранными переключателями.

     В первом случае датчик представляет традиционный механизм с контактами с драгоценного металла, а во втором - тонкие посеребренные листки пластика, между которыми с небольшим воздушным зазором находится, например, проводящая жидкость. Неудивительно, что менее дорогие клавиатуры с мембранными переключателями получили большее распространение. Но и их клавиши рассчитаны на несколько миллионов нажатий.

     Внутри  корпуса клавиатуры, помимо датчиков клавиш, расположены электронные  схемы дешифрации. Контроллер клавиатуры, с помощью которого организуется взаимодействие клавиатуры с другими  узлами компьютера, расположен непосредственно  на системной плате (за исключением  старых моделей компьютеров XT и AT 286, у которых контроллер выполнялся в виде отдельной микросхемы). Основной принцип работы клавиатуры с контроллером заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей (т.е. нажатию  или отпусканию любой из 101 или 104 клавиш) соответствует уникальный цифровой код - скан-код размером один байт.

     Привлекательность той или иной клавиатуры в основном зависит от расположения клавиш, тактильных ощущений и усилия при нажатии  клавиши. Независимо от используемой технологии сила, требуемая для нажатия клавиши, составляет около 2…5 Н, а рабочий ход - около 4 мм.

     Наиболее  распространенным расположением клавиш (раскладкой клавиатуры) является QWERTY (ЙЦУКЕН). Есть около 60 клавиш с буквами, цифрами, знаками пунктуации и другими  символами, и еще около 40 клавиш, предназначенных для управления компьютером и исполнения программ.

     Выделяют  следующие основные группы клавиш:

     функциональные  клавиши – [F1] – [F12]. За каждой из них  в каждой конкретной задаче может  быть закреплена своя функция, отличная от функции этой клавиши в других задачах.

     символьная  клавиатура – для ввода символов (верхний и нижний регистры) и  пробела.

     управляющие клавиши – нажатие которых  изменяет значение других клавиш. [Shift] – перевод регистров. [CapsLock] –  фиксирование верхнего регистра. [Ctrl], [Alt] – в различных комбинациях  с другими клавишами изменяют их значение (регистр, язык). [Esc] – обычно используется для выхода из текущего режима работы компьютера. [Tab] – передвигает  курсор на шаг табуляции или для  других функций. [Backspace] – стирает  последний набранный символ. [Enter] – указывает, что закончен ввод данной строки, и набранные данные поступают  для обработки в компьютер.

     цифровая  клавиатура – может находиться в  одном из 2-х режимов (переключается  клавишей [NumLock]): режиме ввода цифр и  режиме управления курсором.

     специальные и дополнительные клавиши – [PageUp], [PageDown] – постраничный просмотр. Клавиши  управления курсором – для изменения  положения курсора на экране. [Pause] –пауза. [ScrollLock] – режим прокрутки  экрана. [PrintScreen] – в комбинации с  клавишей [Shift] является командой печати копии экранного изображения  на принтере. [Del] – удаление символа  над курсором. [Ins] – режимы вставки  и замены.

     На  некоторых современных клавиатурах  есть специальные клавиши, служащие для выполнения условий стандартов энергосбережения (Sleep — «спящий  режим» и др.), а также функциональная клавиша «Fn/Key+», позволяющая использовать функциональные клавиши F1…F12 в среде  мультимедиа-программ. В последнее  время стали появляться клавиатуры, которые наряду с мультимедиа-клавишами  имеют и клавиши быстрого управления в среде Интернет-приложений. Улучшается также и дизайн оформления клавиатур.

     Продублированы  клавиши управления курсором, а также  клавиши Ctrl, Alt, Shift.

     При нажатии на клавишу в системный  блок ПК поступает сигнал, указывающий, какая клавиша нажата. Этот сигнал преобразуется в двоичный код, который  поступает в память ПК. Из памяти извлекаются команды, создающие  на экране дисплея изображение символа, соответствующего этому двоичному  коду по таблице ASCII.

     Полезные  комбинации клавиш:

     [Shift]–[PrintScreen] – печать копии экрана на  принтер; 

     [Ctrl]–[NumLock], [Ctrl]–[S] – приостановка выполнения  программы;

     [Ctrl]–[Break], [Ctrl]–[C] – прерывание выполнения  программы;

     [Ctrl]–[Alt]–[Del] - мягкая перезагрузка компьютера.

     Обычно  вводимая с клавиатуры информация отображается на экране монитора. Место ввода  информации на экране помечается специальным  значком, который называется курсор. Вид курсора может быть различным, чаще всего это черточка или прямоугольник, возможно, мигающие.

     У клавиатуры есть свой аппаратный порт. Ей выделено свое "персональное" прерывание процессора. Поэтому клавиатуру очень просто подключить - достаточно лишь присоединить разъем.  
 
 

Манипуляторы 

     Вторым  после клавиатуры, но не менее важным инструментом управления компьютером  и ввода информации, несомненно, является кнопочный манипулятор  «мышь». Желание исключить непроизводительное частое повторное нажатие некоторых  клавиш, особенно при управлении в  среде многих программ, возникло у  разработчиков аппаратного обеспечения  сразу после начала массового  распространения персональных компьютеров. Прообраз «мыши» был разработан американцем  Д. Энгельбартом еще в 60-е годы XX века. Однако свое реальное воплощение (в  существенно упрощенном виде) манипулятор  получил лишь в 1980‑е гг. в персональных компьютерах  Xerox, Apple, позже IBM.

     Мышь - это устройство, предназначенное  для обеспечения удобства работы с современным программным обеспечением. Суть управления программами зачастую сводится на совмещении курсора «мыши» на экране с соответствующими командными кнопками на экране и нажатию одной  из двух кнопок (чаще достаточно даже одной) «мыши». Понятно, что движения корпуса  «мыши» соответствуют движениям  курсора «мыши» на экране, что создает  иллюзию «продолжения руки на экране»  и обеспечивает простому управления и легкость освоения компьютера.

     Мышь  представляет собой электронно-механическое устройство, с помощью которого осуществляется дистанционное управление курсором на экране монитора. Внутри мыши помещен  обрезиненный шарик. При движении мыши по гладкой поверхности шарик  вращается. Его вращение передается двум валикам, оси которых перпендикулярны  между собой. На валиках установлены  диски с прорезами. С одной  стороны от диска стоит небольшой  источник света (светодиод), а с другой стороны - приемник света (фототранзистор). При вращении дисков луч света, идущий от светодиода к фототранзистору, прерывается, в результате чего на фототранзисторе  возникают импульсы (сигналы). Эти  сигналы по проводам передаются в  компьютер, где и обрабатываются.

     Компьютерная  мышь продолжает развиваться: появились  оптические (не имеющие шарика, соответственно - не загрязняющиеся) и беспроводные мыши (через инфракрасные порты дистанционного управления), водонепроницаемые мыши и многие другие интересные разработки.

     Мышь  и трекбол до сих пор являются самым распространенными устройствами управления. Трэкбол в основном применяется  в портативных компьютерах (ноутбуках), где применение традиционной «мыши» затруднено.

     Трэкбол - это как бы перевернутая «мышь», корпус которой вмонтирован в  корпус самого компьютера или у которой  шарик вынесен наверх, а несколько  увеличенный шарик вращается  на месте. Трэкбол имеет такие  же кнопки, что и «мышь».

Индустрия портативных компьютеров (ноутбуков) идет вперёд семимиляными шагами и  на смену громоздких трэкболов пришли так называемые тачпэды - своеобразные небольшие чувствительные площадки, по которой следует водить …пальцем. Однако такие устройства требуют  определенных навыков.

     Мировая компьютерная индустрия ведет постоянные поиски в совершенствовании устройств  ввода. В декабре 2002 г. японская компания Mevael представила компьютерную мышь Keiboard необычной конструкции, которую  следовало бы назвать как «мышь-клавиатура». Она представляет собой устройство, выполненное в виде пульта дистанционного управления или мобильного телефона. Благодаря необычной форме, на «мыши» имеется полный набор клавиш, как  на мобильном телефоне, что дает возможность набирать небольшие  тексты одной рукой. По мнению разработчика, такая мышь должна понравиться любителям  компьютерных игр. Кроме того, с ее помощью удобно управлять различными, в том числе, и мультимедийными  приложениями.

     Помимо  десяти клавиш для ввода текста, на мыши имеются клавиши пробела, Backspace, Del, Esc, Tab и Enter. Устройство обладает всеми функциями обычной мыши и имеет клавишу прокрутки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Технология  OLE обмена информацией между приложениями в среде MS Windows.

     OLE-технологии - технологии связывания и внедрения  в одну программную среду объектов  иной программной среды, например  внедрение фрагментов базы данных  в документ текстового редактора  с целью дальнейшего их применения  и обработки.