Средства ввода и вывода информации. Типы устройств ввода вывода

      Некоторые фирмы, взяв за основу стандартную мышь и перевернув ее, создали Trackball. Трекбол, вообще говоря, представляет собой “перевёрнутую” мышь, у трекбола приводится в движение не корпус, а только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором. Есть еще  манипуляторы, с помощью которых можно вводить информацию: световое перо, джойстик и др. Они второстепенны, решают некоторые ограниченные задачи.

3.Устройства вывода и их сравнительные характеристики

      Монитор предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

      В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). Это могут быть большие  и малые латинские буквы, цифры, определенные символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и так далее. На цветных мониторах каждому знакоместу может соответствовать свой цвет символа и фона, что позволяет выводить красивые цветные надписи на экран.  На монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость символов, подчёркивание и т. д.

        В графическом режиме на экран монитора можно  выводить графики, рисунки, а также текстовую информацию в виде различных надписей. Эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер и др. В графическом режиме экран состоит из точек, каждая из которых может быть тёмной или светлой на монохромных мониторах и одного или нескольких цветов - на цветном. Количество точек на экране называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Следует заметить, что разрешающая способность не зависит от размеров экрана монитора.  

      Мониторы  с ЭЛТ - Размеры монитора обыкновенно определяются длиной диагонали экрана электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Для формирования изображения электронный луч сканирует по экрану слева направо и сверху вниз. Совокупность точек экрана, которые формируют изображение, называется растром. Текст и графика создаются включением либо выключением точек растра. Основной элемент монитора это кинескоп. Он состоит из трубки, внутри которой вакуум. Для создания изображения используется электронная пушка, откуда под действием электростатического исходит поток электронов. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т.е. поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое вы видите на вашем мониторе.

      LCD – мониторы. В настоящее время LCD – мониторы вытесняют мониторы на основе ЭЛТ. Вместо электронного луча, возбуждающего люминофор, в этих дисплеях для воздействия на жидкие кристаллы, помещенные между двумя слоями стекла, используется электрический заряд. LCD – монитор имеет ряд существенных преимуществ: малое потребление энергии, отсутствие геометрических искажений, плоская конструкция. 

Плоские панели            

         Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (dual-scan twisted nematic –      кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (thin film transistor – на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра.

В первых компьютерах  использовались восьмидюймовые (по диагонали) пассивные черно-белые матрицы. С  переходом на технологию активных матриц, размер экрана вырос. Практически все  современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение значительно большего размера. мониторов.

      Принтер – это внешнее устройство ЭВМ, предназначенное для вывода информации на твердый носитель в символьном или графическом виде.

       Существуют три основных типа принтеров, различающихся по способу создания изображений на бумаге:

1. Матричный – с помощью красящей лентой и иголок, которые ударяют через нее по бумаге.

2. Струйный – изображение создается с помощью чернильных пятен.

3. Лазерный – напыление порошка и его фиксация с помощью нагрева.

      Матричные принтеры ударного типа – располагают перемещающейся вдоль строки печатающей головкой, содержащей от 7 до 24 игл, каждая из которых может независимо от остальных наносить удар по ленте. Это позволяет формировать изображения как букв и цифр, так и любых других символов, а также достаточно сложные рисунки и чертежи. В матричном принтере есть картридж, который используется для хранения и подачи ленты. Также они имеют собственное ОЗУ и электронный блок управления.

      Струйные  принтеры вместо головки с иглами имеют головку со специальной краской и микросоплом, через которую эта краска “выстреливается” струйкой на бумагу (и быстро сохнет). Для формирования изображения либо струйка краски может отклоняться специально созданным электрическим полем (так как она электризуется в момент выхода из сопла), либо (чаще), головка имеет столбец из нескольких сопел – наподобие матрицы игл точечно-матричного принтера.

      Матричные и струйные принтеры могут быть и цветными. В матричных используются 4-цветные ленты. Струйные принтеры при печати смешивают красители, которые распыляются из разных сопел.  Изображение, формируемое струйными принтерами, по качеству превосходит аналогичное, получаемое на матричных. Дополнительное достоинство – меньший уровень шума при работе.

      Лазерные принтеры – это принтеры, которые дают самое высококачественное изображение. Основная часть лазерного принтера – это барабан. На внешнюю сторону барабана нанесен специальный светочувствительный материал. Луч лазера оставляет на поверхности барабана наэлектризованную “картинку”, соответствующую формируемому изображению. Затем на барабан наносится специальный мелкодисперсный порошок – тонер, частички которого прилипают к наэлектризованным участкам поверхности. Тонер переносится на лист, который прижимается к барабану. После чего изображение на бумаге фиксируется (“прижигается”) в результате прохождения через горячие валики. Существуют как черно-белые, так и цветные лазерные принтеры. Лазерный принтер работает почти бесшумно. Единственный недостаток лазерного принтера – это высокая цена.

      Плоттеры  или графопостроители – это устройства для вывода графической информации, создания схем, чертежей. Они используются для производства высококачественной, цветной документации и являются незаменимыми для художников, дизайнеров, оформителей, инженеров. Изображение на бумаге получается с помощью печатающей головки. Точка за точкой наносится изображение на бумагу, отсюда и название графопостроителя – плоттер (to plot – “вычерчивать чертеж”). Плоттеры бывают планшетными и барабанными. В планшетных плоттерах бумага неподвижна, а печатающая головка перемещается по двум направлениям. В барабанных по одной оси координат двигается головка, а по другой оси с помощью системы прижима двигается бумага.

      По  принципу действия плоттеры бывают: перьевые, струйные, электростатические, с термопереносом, карандашные. В перьевых плоттерах,  для получения изображения используют перья. Чтобы получить цветное изображение, используются несколько перьев различного цвета.

      Струйные  плоттеры работают по такому же принципу, что и струйные принтеры. Качество печати, превосходящее возможности  перьевых плоттеров, определяет широкое  распространение струйных плоттеров  в различных областях человеческой деятельности, включая автоматическое проектирование, инженерный дизайн.

      Электростатические  плоттеры создают изображение при  помощи электрического заряда. Они  очень дорогие и используются для получения качественных документов.

      Плоттеры  с термопереносом создают двухцветное изображение, используя теплочувствительную бумагу и электрически нагреваемые иглы. Карандашные плоттеры используют для получения изображения обычный грифель. Они самые дешевые и требуют дешевого расходного материала.

      Многофункциональные устройства (МФУ) - это такие устройства, которые могут выполнять функции, как сканера, принтера, так и копира, а иные модели и факса.

      Синтезаторы звука – это такие устройства, которые способны преобразовывать аналоговый звуковой сигнал в последовательность двоичных цифр и наоборот. Для этого в компьютерах устанавливается специальная плата – звуковая карта. Существуют и синтезаторы речи, назначение которых понятно из названия.

      Анимационные  устройства ввода/вывода – это видеокамера, видеомагнитофон, телевизор, а также преобразователи видеосигналов. Если раньше аудио- и видеоинформация записывались на кассеты, то сейчас, для этого используются диски или флэш-карты. Все эти устройства стали теперь цифровыми. Компьютер приобретает совершенно иные возможности, работая в режиме «мультимедиа». Мультимедийное оборудование - это видеокарта, позволяющая записывать и воспроизводить неподвижное и подвижное видеоизображение.

4. Основные тенденции развития устройств ввода и вывода

      Компьютерные  технологии занимают все большее  пространство в жизни человека. Мы не можем обойтись без пластиковых карт, магазины оснащены  специальным оборудованием, для контроля покупок и т.д. Для работы всего этого необходимо компьютерное оснащение. Устройства ввода/вывода являются важнейшей частью компьютера. Развитие компьютера невозможно, без развития его частей.

      USB – лаборатория АКТАКОМ разрабатывает различные модули. В зависимости от модификации, эти модули помогают решать те или иные задачи. Это новые приборы – модули управления и ввода/вывода данных.  

      Например, с помощью четырехканального  модуля АРС – 1104, можно построить систему автоматического управления ресурсными испытаниями любого электронного устройства.  
 
 
 

      Модуль  многоканального термометра АМЕ  – 1204 предназначен для дистанционного измерения температуры в диапазоне от -55 до +125 градусов по Цельсию. В качестве датчиков используются специализированные интегральные микросхемы. К нему можно подключить до семи выносных датчиков и один непосредственно в модуле. Программное обеспечение позволяет снимать показания с датчиков показания, с заданным интервалом времени, занося результаты в протокол.  
 
 

       Модуль дискретного 16-канального ввода и  16-канального вывода, АСЕ – 1016, позволяет организовать обмен данными, между компьютером  и любым устройством, имеющим цифровой вход/выход ТТL – уровня. 

      Применение  новых модулей в USB – лаборатории  АКТАКОМ, позволяет расширить область  применения виртуальных приборов. До сих пор приборы USB – лаборатории  были ориентированны на решение, как  правило, традиционных измерительных задач в сфере исследований, диагностики и ремонта электронного оборудования. Расширение USB-лаборатории и ее функциональных возможностей за счет описанных модулей позволяет с успехом применять входящие в ее состав приборы для задач автоматизации испытаний и тестирования разнообразного оборудования в автоматическом режиме.

      Компания  Моха разработала серию специализированных устройств, с                                        помощью которых можно собирать данные в режиме реального времени     ioLogik-E2000. Для передачи данных эти станции используют сеть Internet.  Одним из эффективных решений на базе ioLogik-E2210 является создание систем автоматизированного учета потребления воды, газа и электроэнергии в различных масштабах, например, в многоквартирных домах. Отметим, что сбор данных устройством ioLogik-E2210 может осуществляться от любого прибора, оснащенного импульсным входом.