Современные персональные компьютеры обычно имеют в своем распоряжении множество периферийных устройств.

Периферийные устройства – это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей.

Рассмотрим некоторые из периферийных устройств.

Принтер (print - печатать) – устройство для вывода на печать текстовой и графической информации. Принтеры, как правило, работают с бумагой формата А4 или А3. Наиболее распространены на сегодняшний день лазерные и струйные принтеры, матричные принтеры уже вышли из обихода.

В матричных принтерах печатающая головка состояла из ряда тонких металлических иголок, которые при движении вдоль строки в нужный момент ударяли через красящую ленту, и тем самым обеспечивали формирование символов и изображения. Матричные принтеры обладали низкими скоростью и качеством печати.

В струйных принтерах краска под давлением выбрасывается из отверстий (сопел) в печатающей головке и затем прилипает к бумаге. При этом формирование изображения происходит как бы из отдельных точек - "клякс". Для струйных принтеров характерна высокая стоимость расходных материалов.

В лазерных принтерах луч лазера, пробегая по барабану, электризует его, а наэлектризованный барабан притягивает частицы сухой краски, после чего изображение переносится с барабана на бумагу. Далее лист бумаги проходит через тепловой барабан и под действием тепла краска фиксируется на бумаге. Лазерные принтеры обладают высокими скоростью и качеством печати.

Плоттер (графопостроитель) – устройство для вывода на бумагу больших рисунков, чертежей и другой графической информации. Плоттер может выводить графическую информацию на бумагу формата А2 и больше. Конструктивно в нем может использоваться или барабан рулонной бумаги, или горизонтальный планшет.

Сканер (scanner) – устройство, позволяющее вводить в компьютер графическую информацию. Сканер при движении по картинке (лист текста, фотография, рисунок) преобразует изображение в числовой формат и отображает его на экране. Затем эту информацию можно обработать с помощью компьютера.

Манипулятор мышь (mouse) – устройство, облегчающее ввод информации в компьютер.

Дисковод CD-ROM – устройство для чтения информации, записанной на лазерных компакт-дисках (CD ROM – Compact Disk Read Only Memory, что в переводе означает компакт-диск с памятью только для чтения). На компакт-дисках можно хранить большое количество информации (до 650 Мбайт). Такие диски используются для хранения справочной информации, больших энциклопедий, баз данных, музыки, видеоинформации и т.д.

Основной показатель для дисковода CD-ROM – это скорость считывания информации с компакт-диска.

Дисковод DVD является дальнейшим развитием лазерных технологий. В нем применяется усовершенствованная технология использования лазерного луча для записи и чтения информации с компакт-дисков. Аббревиатура DVD означает Digital Video Disk (цифровой видеодиск) или в другой трактовке - Digital Versatile Disk (цифровой многоцелевой диск).

Периферий ное устройство – аппаратура, которая позволяет вводить информацию в компьютер или выводить ее из него.
Периферийные устройства являются не обязательными для работы системы и могут быть отключены от компьютера. Однако большинство компьютеров используются вместе с теми или иными периферийными устройствами.

Периферийные устройства делят на три типа:

• устройства ввода – устройства, использующиеся для ввода информации в компьютер: мышь, клавиатура, тачпад, сенсорный экран, микрофон, сканер, веб-камера, устройство захвата видео, ТВ-тюнер и пр.;
• устройства вывода – устройства, служащие для вывода информации из компьютера: монитор, видеокарта, сенсорный экран, акустическая система, принтер;
• устройства хранения (ввода/вывода) – устройства, служащие для накопления информации, обрабатываемой компьютером: накопитель на жёстких магнитных дисках (НЖМД, HDD), накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД), ленточный накопитель, USB-флеш накопитель.

Иногда одно периферийное устройство относится сразу к нескольким типам.
Например, устройство ввода-вывода, звуковая карта, сетевая плата.

В целом же, устройства компьютера можно разделить на три вида:

• внутренние (процессор, ОЗУ, RAM)
• внешние (периферийные)
• междупериферийные

Внутренние устройства реализуют определенную архитектуру, формируют аппаратную платформу компьютера.
Внешние устройства не зависят от архитектуры компьютера, расширяют возможности компьютера.

Примеры внешних и внутренних устройств

К периферийным устройствам относят вспомогательное оборудование, например, мышь, клавиатуру. Вспомогательное оборудование каким-либо способом подсоединяется (подключается) к компьютеру и работает совместно с ним. Карты/платы (даже видеокарты) тоже относятся к периферии, подключаются к компьютеру с помощью шин PCI, PCI-X, PCI-Express и других.

Интересно, что некоторые устройства не совсем до конца ясно, к какому виду отнести, например – оперативную память (ОЗУ, RAM).
С одной стороны, RAM часто представляет собой отдельную карту/плату (с интерфейсом DRAM или другим).
С другой стороны, без RAM – компьютер работать НЕ может.

Технические средства информационных технологий

Аппаратные средства являются базой информационных технологий, поэтому выбор компьютера и периферийного оборудования существенно влияет на эффективность информационных технологий. Различные виды профессиональной деятельности зачастую предъявляют совершенно разные требования к компьютерному оборудованию, и специалисту важно уметь оптимально подбирать компьютерную технику. Периферийное компьютерное оборудование: мониторы, печатающие устройства, сканеры, модем, плоттеры, дигитайзеры, цифровые камеры, источники бесперебойного питания (ИБП), графопроекторы, слайд-проекторы, видеопроекторы.

Плоттер – это устройство для вывода из ПК графической информации (чертежей, графиков, схем, диаграмм) на бумаге различного формата.

Планшеты для оцифровки изображения (digitizing table) называют дигитайзерами , или по-русски – координатографами. Обычно такой планшет включает внутреннюю координатную систему с высоким разрешением, поверх которой помещается карта или графическое изображение. Дигитайзеры активно используются в системах идентификации подписи. Одна из технологий аутентификации основана на уникальности биометрических характеристик движения человеческой руки во время письма. С помощью стандартного дигитайзера и ручки пользователь имитирует, как он обычно ставит подпись, а система считывает параметры движения и сверяет их с теми, что были заранее введены в базу данных.

Слайд-проекторы представляют собой устройства для проецирования стандартных слайдов.

Видеопроекторы – это сложные электронно-оптические устройства, проецирующие видеосигнал на экран. Источником данных может служить телевизор, видеокамера, видеомагнитофон или информация из персонального компьютера.

Модем – это специальный компонент в компьютере, который предназначен для подключения его к вычислительной сети.
Слово «модем» образовалось путем объединения двух терминов. Первое из них – модулятор. Так в электронике называется специальная схема, которая кодирует сигнал. А второе – это демодулятор. То есть приспособление, которое делает действие, обратное модулятору. Один из них кодирует и передает сигнал, а второй получает и преобразовывает. Раньше, ПК к Интернету подключались при помощи телефонных проводов. Сейчас же, для этого используются различные сетевые карты. У них и скорость значительно выше, и большая часть материнских плат ими оснащена «по умолчанию». Но еще остаются «беспроводные модемы», которые в некоторых ситуациях, пока не имеют реальной альтернативы.

Источник бесперебойного питания, (ИБП) – источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого – обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным снабжением электрической энергией в пределах нормы.

Классификация ИБП по мощности

• Маломощные ИБП – для подключения через электрические розетки. Исполнение бывает настольным или напольным, а мощность составляет от 0,25 до 3 кВт.
• Устройства средней мощности – от 3 до 30 кВт – содержат блок розеток, встроенных внутрь, или включаются также через группы розеток в сети питания потребителей от щита управления. Устройства изготавливаются для размещения как в офисах, так и в отдельных оборудованных помещениях.
• ИБП большой мощности – от 10 до 800 кВт. Располагаются в электромашинных помещениях. Их собирают в группы и создают энергетические системы высокой мощности – до нескольких тысяч кВт.

Общими для всех функциональными свойствами ИБП являются:

• фильтрация от импульсов и шумов
• устранение искажений формы сигнала
• стабилизация напряжения (не у всех моделей)
• поддержание аккумуляторной батареи (АКБ) заряженной
• когда батарея ИБП разрядится, она сначала подает сигнал, а затем отключает потребителя

Классификация персональных компьютеров

Причин использования персональных компьютеров (ПК) в профессиональной деятельности может быть множество, и в зависимости от целей и решаемых задач для автоматизации рабочего места – выбирается определенный тип компьютера.

Например, если вы бухгалтер , то желание автоматизировать трудоемкий бухгалтерский учет может быть причиной приобретения настольного ПК. Менеджеру , работа которого связана с разъездами, подойдет ноутбук для качественного оформления договоров и облегчения работы с клиентской базой данных. Желание автоматизировать учет товаропотоков приведет коммерсанта к мысли о приобретении мобильного карманного компьютера. А для инвентаризации крупных складов подойдет носимый (надеваемый) компьютер.

Все компьютеры (ПК) можно разделить на несколько категорий:

• базовые настольные ПК – универсальные настольные ПК
• мобильные компьютеры – карманные (ручные) и блокнотные, или планшетные, ПК (ноутбуки), носимые (надеваемые) компьютеры и телефоны-компьютеры
• специализированные ПК – сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня
• суперкомпьютерные системы

К периферии относятся все внешние дополнительные устройства, подключаемые к системному блоку компьютера через специальные стандартные разъемы.

Это компьютерное оборудование, физически отделенное от системного блока вычислительной системы, имеет собственное управление и действует как по командам ее центрального процессора, так и оснащается собственным процессором и даже операционной системой. Предназначено для внешней подготовки и модификации данных, ввода, хранения, защиты, вывода, управления и передачи данных по каналам связи.

Периферийные устройства компьютера делятся по назначению:

Оборудование для вывода данных
Монитор (Дисплей)		Оборудование для визуального отображения текстовой и графической информации, преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение.
Принтер		Оборудование для печати разных масштабов и областей применения.
Колонки/наушники (гарнитура)		Оборудование для воспроизведения (вывода) звука.
Плоттер (графопостроитель)		Применяется для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока). Назначение графопостроителей - высококачественное документирование чертежно-графической информации.
Проекторы, проэкционные экраны/доски		Проектор — световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности. Экраны для проекторов, настенные ручные просты в обращении, надежные и достаточно недорогие. Интерактивные доски - большой сенсорный экран, работающий как часть системы, в которую входят компьютер и проектор.
Оборудование для ввода данных
Сканер		Предназначается для анализа и оцифровки различных объектов (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта.
Клавиатура		Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера для ввода данных с помощью клавиш. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления.
Мышь		Манипуляторы типа "мышь". Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Бывают проводные и радио, оптические и лазерные.
Графический планшет (дигитайзер)		Предназначены для ввода художественной графической информации. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).
Оборудование для хранения данных
Flash - накопители / внешние HDD		Запоминающие устройства, использующие в качестве носителя или флэш-память или внешний жесткий диск, подключаемые к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB (eSATA). Основное назначение внешних накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем и другое.
Zip-накопители, HiFD-накопители, JAZ-накопители		По своим характеристикам похожи на жесткие диски небольшого объема, но в отличие от них является сменными. Технология не получила большого распространения, по экономическим причинам (стоимость в расчете на 1Мб данных).
Оборудование для обмена данными
Модемы		Предназначены для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (модулятор + демодулятор). Наибольшее распространение в настоящее время получили ADSL-модемы, позводялющие передавать данные по кабельным сетям низких категорий (телефонные линии) на большие расстояния с большой скоростью.
Пассивное сетевое оборудование		Оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель. Монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы.
Активное сетевое оборудование		Под названием, активное сетевое оборудование подразумевают некоторые «интеллектуальные» особенности сетевого оборудования. Это такие устройства как маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д.

Периферийные устройства персонального компьютера это всё оборудование, которое упрощает взаимодействие пользователя и ЭВМ.

Фактически, единственными элементами ПК, которые нельзя назвать его «периферией», являются , и оперативная память.

В первую очередь, потому что они и представляют собой сам компьютер, а также из-за того, что без , чипсета и «материнки» пользоваться вычислительным устройством невозможно.

В то время как без остальных это вполне можно сделать – и без монитора, и без видеокарты, и даже без жёсткого диска (при его замене другим накопителем) система запустится, хотя и не сможет взаимодействовать с человеком.

По расположению всю периферию для ПК можно разделить на две группы:

1. Внутренние устройства, устанавливаемые внутри системного блока. К ним относят встроенные приводы для чтения дисков, жесткие и твердотельные накопители, видеокарты и даже микрофоны и , если речь идёт об элементах ноутбука;
2. Внешнее оборудование, располагаемое снаружи компьютера. Среди таких устройств тоже можно встретить дисководы и жёсткие диски – но только подключаемые извне. Внешней периферией называют и , и , и такие устройства ввода как клавиатура и мышь.

Ещё один вариант классификации – по назначению.

Все периферийные устройства можно разделить на три категории – периферия для ввода (манипуляторы, клавиатуры и сканеры), вывода (дисплей и принтер) и хранения данных ( и другие виды накопителей).

Устройства ввода

Периферией для ввода называется оборудование, предназначенное для введения данных в электронно-вычислительную машину. Различают несколько видов таких устройств:

Кроме того, отдельно выделяют устройства для ввода графической и звуковой информации.

А также указательные (координатные) и игровые – при этом, например, джойстики относят и к первому, и ко второму типу.

Тогда как геймпады и рули – только к устройствам, предназначенным для игр.

Рис. 2. Основные устройства ввода информации в компьютер.

Клавиатуры и манипуляторы

Компьютерные мыши предназначены для управления курсором и отдачи команд компьютеру с помощью расположенных на манипуляторах клавиш и колёсиков.

Клавиатуры позволяют сделать тоже самое путём механического ввода символов.

Современные операционные системы практически не могут работать без этих устройств – кроме моноблоков с сенсорными экранами.

А для их подключения может использоваться три варианта разъёмов (устаревший Com-порт, более современный PS/2 и универсальный USB).

Хотя некоторые модели могут соединяться с ПК (в первую очередь, с ноутбуками) .

К определённым разновидностям координатной периферии для ввода относят игровые устройства – , рули, джойстики.

И даже специальные танцевальные платформы и световые пистолеты. В этом же списке находится и трекбол, принцип работы которого напоминает компьютерную мышь.

Рис. 3. Игровой манипулятор, объединяющий функциональность клавиатуры, геймпада и планшета.

Передача звуковой и графической информации

Для упрощения ввода графики существует специальный вид периферийных устройств – графические планшеты.

С их помощью можно переносить на ПК информацию, рисуя на поверхности, как на бумаге. Использование этой периферии важно для разработки чертежей и создания дизайнерских проектов.

Для того чтобы внести на ПК уже готовое изображение и даже текст пользуются .

Сканеры могут быть чёрно-белыми и цветными, ручными и настольными (которые, в свою очередь, делятся на роликовые и планшетные).

Следует знать: Планшетное сканирующее устройство позволяет отсканировать любое плоское изображение – из книги, с листа практически любого размера (при несовпадении форматов сканирование проводится по частям). Роликовый вариант обеспечивает непрерывное сканирование, но подходят только для листовых материалов.

Рис. 4. Сканирующее планшетное устройство.

Для передачи на ПК информации в форме видеозаписи пользуются веб камерами, подключающимися к системному блоку через USB или по беспроводной связи.

Они же подойдут и для общения по сети.

Камера может комплектоваться , для того чтобы записывать не только изображение, но и звук.

Если же такой возможности не предусмотрено, запись следует вести с использованием внешнего прибора.

Рис. 5. Веб-камера с разрешением 1080p.

Необходимость в использовании микрофонов возникает при передаче аудио информации и отсутствии встроенных вариантов, характерных для и ноутбуков.

Однако даже к мобильным компьютерам иногда бывает необходимо подключать внешнее устройство через специальный 3,5-миллиметровый разъём. Например, для получения более качественного звука.

К игровым устройствам для вывода относят шлемы и – хотя пользоваться ими можно далеко не только для игр.

Рис. 7. Периферия для вывода информации.

Вывод графической информации

Главным устройством для вывода графической информации с компьютера является видеокарта. С её помощью данные могут быть преобразованы в статическую картинку или в видео.

Рис. 8. Внешняя видеокарта с двумя кулерами.

Видеокарта передаёт изображение на монитор, состоящий из экрана, блока питания и нескольких управляющих плат.

Для подключения этого периферийного устройства к ПК могут использоваться разные порты, расположенные непосредственно на графической плате:

• на старых компьютерах – ;
• на более современных – DVI;
• на самых последних моделях – и DisplayPort.

Рис. 9. Виды разъёмов для подключения монитора.

Следует знать: Отличием мониторов от телевизоров является отсутствие и колонок (хотя некоторые модели имеют встроенные громкоговорители). Поэтому пользоваться ими для приёма телевизионного сигнала можно только при наличии тюнера на компьютере (видеокарте). В то же время большинство телевизоров могут использоваться в качестве мониторов.

Для увеличения изображения, передаваемого от компьютера, используют такие периферийные устройства как проекторы.

С их помощью картинка или видео проецируются на любую плоскую (и, желательно, однотонную и светлую) поверхность.

Некоторые модели проекторов имеют встроенные колонки и кардридер для чтения информации с внешних носителей, хотя большинство требует для работы подключения к компьютеру через USB, видеовход и даже по Wi-Fi.

Также существуют проекционные устройства, поддерживающие технологию 3D.

Рис. 10. Компактный проектор с подключением по USB.

В то время как топовые версии представляют собой практически полноценный компьютер – даже с установленной операционной системой.

Рис. 11. Очки виртуальной реальности AIO VR Sky CX-V3 с ОС Андроид 5.1.

К периферии, предназначенной для статического вывода изображений, относят принтеры (и их частный случай – плоттеры).

С их помощью текст или картинка наносятся на твёрдый носитель – бумагу или плёнку.

Более современные устройства, позволяют получить не плоское, а трёхмерное изображение.

Периферия подключается к компьютеру или с помощью специальных портов (LPT1), или через универсальный разъём USB, или по беспроводной связи.

Рис. 12. Компактный домашний принтер для 3D-печати.

Вывод аудио

Для преобразования информации в аудио сигнал используют акустические системы.

К ним относят колонки, являющиеся практически обязательным атрибутом современного настольного компьютера, как правило, не оборудованного встроенными громкоговорителями.

Ноутбуки не нуждаются во внешних устройствах из-за наличия в корпусе своих динамиков.

Однако для повышения громкости и качества звучания даже к мобильным компьютерам могут подключаться (через разъём 3,5 мм или, в редких случаях, через USB) внешние колонки.

Можно обойтись без дополнительной акустической системы и при использовании в качестве монитора .

Однако для передачи звука только одному пользователю (для того чтобы не мешать другим людям) следует пользоваться их более миниатюрной разновидностью – наушниками.

Устройства подключаются к стационарному ПК через стандартный разъём.

При этом некоторые модели могут быть оборудованы ещё и микрофоном, что делает их более удобными для общения по сети или звукозаписи.

Рис. 13. Колонки и наушники.

графопостроители и т.п.) и интерактивные устройства (терминалы, ЖК-планшеты с сенсорным вводом и др.)

Устройства массовой памяти (винчестеры 1НЖМД - накопитель на жестком магнитном диске. , дисководы 2НГМД - накопитель на гибком магнитном диске. , стримеры 3НМЛ - накопитель на магнитной ленте., накопители на оптических дисках, флэш-память 4EEPROM - перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство с электрическим стиранием. и др.)

Устройства связи с объектом управления (АЦП, ЦАП, датчики, цифровые регуляторы, реле и т.д.)

Средства передачи данных на большие расстояния (средства телекоммуникации) (модемы, сетевые адаптеры).

Устройства ввода

Клавиатура

Основным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура , которая представляет собой 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 или с мембранными переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Во втором случае переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.

Как правило, внутри корпуса любой клавиатуры , кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовыми блоками. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. В случае, когда клавиша отпускается, клавиатура IBM PC AT предваряет скан-код кодом F016. Когда контроллер клавиатуры фиксирует нажатие или отпускание клавиши, он инициирует аппаратное прерывание IRQ1. Если в клавиатурах компьютеров типа IBM PC XT передача данных может осуществляться только в одном направлении, то в клавиатурах типа IBM PC AT подобная связь возможна уже в двух направлениях, т. е. клавиатура может принимать специальные команды (установки параметров задержки автоповтора и частоты автоповтора). Подключение клавиатуры к системной плате выполняется посредством электрически идентичных разъемов 5 DIN 5 DIN (Deutsche Idustrie Norm) - Немецкий промышленный стандарт. или 6 mini- DIN , последний впервые был представлен в IBM PS/2, откуда и унаследовал свое "жаргонное" название. Для обеспечения двунаправленного обмена используется единственная линия данных, требующая, однако, выводов с открытым коллектором.

Мышь

Первую компьютерную мышь создал Дуглас Энджельбарт в 1963 году в Стэндфордском исследовательском центре. Распространение мыши получили благодаря росту популярности программных систем с графическим интерфейсом пользователя. Мышь делает удобным манипулирование такими широко распространенными в графических пакетах объектами, как окна, меню, кнопки, пиктограммы и т.д.

Первая мышь при движении вращала два колеса, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение курсора такой мыши вызывалось изменением сопротивления переменных резисторов. Большинство современных мышей имеют оптико-механическую конструкцию (рис. 16.1). С поверхностью, по которой перемещают мышь , соприкасается тяжелый обрезиненный шарик сравнительно большого диаметра. При перемещении мыши этот шарик может вращать прижатые к нему два перпендикулярных ролика. Ось вращения одного из роликов вертикальна, а другого - горизонтальна. На оси роликов установлены датчики, представляющие собой диски с прорезями, по разные стороны которых располагаются оптопары "светодиод- фотодиод ". Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы одной оси, определяет направление перемещения мыши , а частота приходящих от них импульсов - скорость.

Рис. 16.1.

Другой популярной конструкцией мыши является полностью оптическая конструкция. С помощью светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы процессора обработки изображений. Этот чип делает снимки поверхности под мышью с высокой частотой и обрабатывает их. На основании анализа череды последовательных снимков, представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости, интегрированный DSP-процессор высчитывает результирующие показатели, свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей работы на периферийный интерфейс. Основные характеристики, обеспечивающие надежность работы оптических мышей , определяются техническими параметрами применяемых сенсоров (табл. 16.1).

Таблица 16.1. Параметры некоторых сенсоров для оптических мышей

Марка сенсора	HDNS-2000	ADNS -2620	ADNS -2051	ADNS -3060
Разрешение, cpi (точек на дюйм)	400	400	400/800	400/800
Размер "снимков", пикс.		18x18	16x16	30x30
Макс. скорость, см/с	30	30	35	100
Макс. ускорение (в рывке), м/с 2	1,5	2,5	1,5	150
Частота снимков, кадр/с	1500	1500/2300	500-2300	500-6400

Первые мыши подключались к ПК через специальную плату-адаптер (т. н. мыши с шинным интерфейсом - bus mouse ). Затем большое распространение получил способ подключения мыши через последовательный интерфейс RS-232C . Мыши с последовательным интерфейсом для передачи данных чаще всего работают с разработанным Microsoft протоколом. Данные передаются со скоростью 1200 бит/с, используется 7 бит данных без контроля четности и один стоповый бит. Одна передача содержит три 7-битных числа, кодирующих 8-битное горизонтальное (dX) и 8-битное вертикальное перемещение (dY), а также 2 бита (LB, RB) состояния кнопок (табл. 16.2). Перемещение задается в виде числа со знаком (-128:+127) в специальных единицах - counts, определяемых разрешением мыши - counts per inch ( cpi ), которое обычно составляет 400 cpi . Кроме протокола Microsoft, распространены также протокол Logitech (отличается от протокола Microsoft способом передачи информации о средней кнопке) и протокол Mouse Systems (5-байтовый, передается информация о "старом" и "новом" положении мыши ).

Таблица 16.2. Протокол Microsoft для мышей с последовательным интерфейсом

	6	5	4	3	2	1	0
байт 1	1	LB	RB	dY7	dY6	dX7	dX6
байт 2	0	dX5	dX4	dX3	dX2	dX1	dX0
байт 3	0	dY5	dY4	dY3	dY2	dY1	dY0

В 1987 году компания IBM выпустила серию персональных компьютеров PS/2, в котором был представлен выделенный последовательный интерфейс для подключения мыши с разъемом 6 mini- DIN . Одним из преимуществ новых портов по сравнению с последовательным было низкое напряжение питания - 5 В вместо 12 В, а также независимость от других устройств, в то время как последовательные мыши нередко мешали внутренним модемам, поскольку четыре COM-порта ПК делили всего два IRQ . Необходимо отметить также недостатки этого интерфейса. Наиболее существенным является более высокий риск вывода из строя порта при подключении или отключении мыши при работающем компьютере. Хотя последовательные порты мыши и клавиатуры в PS/2 имеют сходный электрический интерфейс и даже одинаковые разъемы, материнская плата не опознает мышь и клавиатуру , если их подключить не в "свой" порт, т.к. протоколы передачи данных отличаются, а, кроме того, линия данных в порту клавиатуры - двунаправленная. В спецификации Microsoft PC 97 предлагается единая цветовая маркировка этих портов: для клавиатуры - фиолетовая, для мыши - зеленая. Широкое распространение портов PS/2 произошло с внедрением в 1997 г. фирмой Intel стандарта ATX . А уже в 2002 году в спецификации Microsoft PC 2002 было предложено отказаться от этих портов в пользу универсального интерфейса USB.

Прочие устройства ввода - манипуляторы

Трекбол представляет собой "перевернутую" оптико-механическую мышь - в движение приводится не сам корпус устройства, а только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором и, кроме того, экономить место, поэтому трекболы часто используют в ноутбуках.

Сенсорная панель ( touchpad или trackpad ) - это устройство ввода, применяемое в ноутбуках, служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователя. Используется в качестве замены компьютерной мыши . Сенсорные панели различаются по размерам, но обычно их площадь не превосходит 50 см2. Работа сенсорной панели основана на измерении емкости пальца или измерении емкости между сенсорами. Емкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей панели, что позволяет определять положение пальца с нужной точностью. Поскольку работа устройства основана на измерении емкости, оно не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов сенсорная панель будет работать только при достаточной площади соприкосновения, поэтому, например, работа с влажными пальцами весьма затруднена. Преимуществами сенсорных панелей являются:

• отсутствует необходимость в ровной поверхности, как для мыши ;
• расположение сенсорной панели, как правило, фиксировано относительно клавиатуры ;
• для перемещения курсора на весь экран достаточно лишь небольшого перемещения пальца;
• работа с ними не требует особого привыкания, как, например, в случае с трекболом.

Недостатком же сенсорных панелей является низкое разрешение, что затрудняет работу в графических редакторах и 3D-играх.

Джойстик является аналоговым координатным устройством ввода информации, выполняемым обычно в виде двух реостатных датчиков с питанием +5 В. Рукоятка джойстика связана с двумя переменными резисторами, изменяющими свое сопротивление при ее перемещении. Один резистор определяет перемещение по координате Х, другой - по Y. Джойстик обычно подключается к адаптеру игрового порта, расположенному на многофункциональной плате ввода-вывода (Multi I/O Card) или звуковой карте (в последнем случае разъем игрового порта совмещается с интерфейсом MIDI ). Очевидно, что основным элементом игрового адаптера является АЦП. Адаптер принимает до четырех цифровых сигналов типа "включено-выключено" (кнопки) и до четырех аналоговых сигналов, что позволяет подключать два 2-кнопочных джойстика.

Световое перо работает с помощью небольшого оптического детектора, находящегося на его кончике. По ходу сканирования экрана электронным лучом инициируется импульс оптического детектора, когда пучок достигает точки экрана, над которой находится перо. Время возникновения этого импульса относительно сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации позволяет определить позицию светового пера. По своей сути световое перо является расширением видеосистемы. Разъем для подключения светового пера был обязательным для видеоадаптеров

По кинематическому механизму сканера :

• ручные сканеры - проблема ровного и равномерного перемещения сканирующей головки по соответствующему изображению (от чего зависит качество сканированного изображения) возлагается на пользователя;
• планшетные сканеры - сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя;
• рулонные сканеры - отдельные листы документов протягиваются через устройство так, что сканирующая головка остается на месте (неприменимы для сканирования книг и журналов);
• проекционные сканеры - вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, при этом блок сканирования также находится сверху, а перемещается только сканирующее устройство (возможно сканирование проекций трехмерных предметов).
сканерах фирмы Microtek сканируемое изображение поочередно освещается красным, зеленым и синим цветом, так что страница сканируется за три прохода. Похожий подход используется в сканерах Epson и Sharp , однако там смена цвета происходит для каждой строки, что позволяет избежать проблем с "выравниванием" пикселей при разных проходах. В сканерах Hewlett Packard и Ricoh сканируемое изображение освещается источником белого света, а отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на трехполосную ПЗС-линейку через систему специальных фильтров, разделяющих свет на три компоненты: красный, синий, зеленый.

Для связи с компьютером сканеры , как правило, используют один из универсальных периферийных интерфейсов: SCSI, IEEE 1284 или USB.

Для унифицирования прикладного программного интерфейса драйвера сканера (а также цифровых камер) в 1992 г. компаниями Aldus, Caere, Eastman Kodak, Hewlett Packard и Logitech была разработана спецификация TWAIN 6Слово TWAIN было взято из "Баллады о Востоке и Западе" Р.Киплинга: "...and never the twain shall meet..." (и двое никогда не встретятся), отражая существовавшую в то время сложность взаимодействия компьютера и сканера . После частого написания названия спецификации большими буквами сложилось предубеждение, что это аббревиатура, и были предложены такие варианты: Technology Without An Interesting Name (технология без интересного имени) или Toolkit Without Any Important Name (средство без какого-либо важного имени). .