Файл: Устройство персонального компьютера (История возникновения компьютеров).pdf

Из-за особенностей строения ЖК-матрицы, чистый цвет и максимальную яркость можно увидеть, только глядя на экран под углом 90º. Если смотреть на экран сбоку, яркость свечения пикселей падает. Что еще хуже, яркость свечения пикселей разного цвета падает неравномерно, поэтому при взгляде сбоку начинают искажаться цвета. Малый угол обзора изначально был одним из худших недостатков ЖК-экранов, поэтому производители мониторов постоянно вели (и ведут) разработки новых технологий, позволяющих увеличить углы обзора. На сегодняшний день им удалось добиться заметных результатов – углы обзора современных матриц доведены до максимально возможных.

Лучше всего при взгляде сбоку выглядят IPS-матрицы – заметные глазу изменения контрастности начинаются у большинства моделей только при отклонении от перпендикуляра градусов на 45-50, что дает 90-100º угла обзора без заметного снижения контрастности. Хуже всего – TN: несмотря на заявленные углы обзора более 170º, изменения контрастности иногда становятся заметны при отклонении от перпендикуляра уже на 20º.

Частота обновления экрана показывает, с какой скоростью обновляется изображение на экране. Большинство современных мониторов имеет частоту обновления 60 Гц и этого вполне достаточно для комфортной работы. Существует устаревшее мнение, что этой частоты недостаточно. Пользователи ПК, заставшие ЭЛТ-мониторы, помнят, что с ними на 60 Гц работать было некомфортно – экран заметно мерцал. Но устройство ЖК-экранов принципиально отличается от устройства ЭЛТ-экранов. ЖК-экраны не мерцают при любой частоте обновления (точнее, бывает, что мерцают, но это никак не связано с частотой обновления). Инерционность человеческого зрения составляет в среднем 27,5 мс, минимум 20 мс, и для плавности движения на экране достаточно частоты обновления в 50 Гц.

Цветовой охват показывает, насколько полно монитор может отобразить все цвета из того или иного цветового пространства. Цветовое пространство sRGB – стандартное цветовое пространство, в котором работает большинство бытовых фото- и видеоустройств. Если монитор не обеспечивает полный охват пространства sRGB, на нем могут быть потеряны некоторые цвета, отображаемые на других устройствах – с полным охватом sRGB. Простой пользователь этого, скорее всего, не заметит, но для дизайнеров и фотографов это имеет большое значение.

Цветовое пространство Adobe RGB несколько шире стандартного за счет насыщенных оттенков голубого, зеленого и желтого. Большинство бытовых устройств не смогут воспроизвести эти дополнительные цвета, зато многие попадают в пространства CMYK и могут быть напечатаны. Поэтому мониторы с полным охватом Adobe RGB нужны профессиональным полиграфистам и тем фотографам, которые работают для печатных изданий.

Сенсорный экран сегодня уже не воспринимается как диковинка, но особого смысла в покупке монитора с сенсорным экраном нет – точность позиционирования курсора пальцем намного ниже, чем мышью, плюс отпечатки на поверхности монитора ничуть его не красят. Мониторы с сенсорным экраном обычно используются только для компьютеров специального назначения – например, устанавливаемых в общественных зонах для информирования посетителей или для работы посетителей со специализированным ПО, опять же в общественных местах.

Следует заметить, что компьютеры используют общую схему вывода изображения. Оно через системную шину записывается в видеопамять, которая расположена на плате видеоадаптера. Затем видеоадаптер считывает изображе¬ние из видеопамяти, преобразуя его в видеосигнал, который и подается на вход монитора. Видеосигнал имеет стандартные параметры, поэтому технически возможно под¬ключать к компьютеру мониторы разных типов (с электронно-лучевой трубкой, жидкокристаллические, плазменные), используя один и тот же разъем на одном и том же видеоадаптере.

3.3. Клавиатура, мышь и другие устройства ввода

Ввод информации в современный компьютер осуществляется различными путями и способами. Самое «старинное» устройство ввода — это клавиатура. Современная мультимедийная клавиатура с количеством клавиш больше сотни зна-чительно отличается от своей 84-клавишной прародительницы, поскольку кроме клавиш, позволяющих осуществлять ввод чисел и букв, на ней можно отыскать и клавиши управления медиапроигрывателем, и клавиши управления браузером интернета, и много других интересных командных клавиш.

Клавиатура — это унифицированное устройство ввода со стандартным разъемом и последовательным интерфейсом связи с системной платой.

Клавиатура подключается к компьютеру через разъем PS/2 или USB.

Клавиатура имеет внутренний микроконтроллер, способный определить факты нажатия и отпускания клавиш, при этом можно нажимать очередную клавишу, даже удерживая несколько ранее нажатых. При нажатии клавиши клавиатура пере¬дает идентифицирующий клавишу скан-код. При удержании клавиши в нажатом положении через некоторое время клавиатура начинает автоповтор передачи скан- кода нажатия этой клавиши. Задержка автоповтора (typematic delay) и скорость автоповтора (typematic rate) для современных клавиатур программируются.

Обмен данными между клавиатурой и процессором происходит через установ¬ленную на системной плате микросхему контроллера интерфейса клавиатуры. Каждое событие клавиатуры (нажатие или отпускание клавиши) порождает аппаратное прерывание и побуждает процессор считывать скан-код.

Современные клавиатуры поддерживают двусторонний обмен информацией с системной платой: от процессора в клавиатуру передаются команды задания параметров автоповтора, выбора таблицы скан-кодов, управления светодиодными индикаторами и запуска диагностического теста.

Типы клавиатур:

□ простая проводная клавиатура без дополнительных клавиш;

□ мультимедийная клавиатура имеет дополнительные зоны управления и клави-ши для взаимодействия с различными устройствами воспроизведения мульти-медийного контента;

□ интернет-клавиатура обладает дополнительными клавишами, облегчающими взаимодействие с программами просмотра Интернета;

□ музыкальная клавиатура, предназначена для тех, кто увлекается созданием компьютерной музыки;

□ беспроводная клавиатура не подключается к компьютеру проводом, вместо это¬го взаимодействие с системным блоком происходит по одному из беспроводных протоколов (IrDA,Wi-Fi или BlueTooth );

□ встроенная клавиатура является непременным атрибутом ноутбуков;

□ экранная клавиатура отображается на экране, нажатие клавиш на такой клави-атуре осуществляется указывающим устройством;

□ гибкая клавиатура выполнена в виде тонкого резинового коврика или пленки, ее можно свернуть в трубочку или сложить, как носовой платок;

□ проекционная клавиатура позволяет проецировать изображения клавиш на стол или другую поверхность.

По мере развития компьютерной техники и программного обеспечения, особенно с появлением графических оконных оболочек, крайне актуальным стали указывающие устройства, позволяющие задавать определенные точки или объекты на экране, выбирать (путем щелчка), а также захватывать и перемещать экранные объекты (окна). Наиболее распространенным указывающим устройством сегодня является мышь.

Прообраз современной мыши появился только в начале 1960-х гг. Первая модель мыши – это простая деревянная коробка с двумя колесиками в днище и большой красной кнопкой сверху.

Современная мышь представляет собой небольшую коробочку, которая легко умещается в ладони, имеет минимум две кнопки и одно колесо прокрутки. Вместе с проводом для подключения к компьютеру это устройство действительно напоминает мышь с хвостом.

Колесо прокрутки располагается между двумя основными кнопками и предназначено для прокрутки страниц в текстовых редакторах, выполнения функций горизонтального и вертикального ползунков в оконных приложениях; также может выполнять функцию третьей кнопки, т.к. оно не только вращается, но и нажимается.

Чтобы изменить положение указателя мыши (обычно стрелки) на экране монитора, необходимо переместить мышь по столу или специальному коврику. Когда необходимо выполнить определенное действие, например выбрать пункт меню, следует навести указатель на этот пункт и нажать левую кнопку мыши.

В оптических моделях находится оптический датчик, поэтому мышь представляет собой миниатюрную видеокамеру со встроенным микропроцессором, который обрабатывает сигнал, поступающий от оптического датчика, в результате указатель на экране перемещается в соответствии с перемещениями мыши. При этом мышь не обязательно перемещать по специальному коврику – достаточно, чтобы это была просто гладкая поверхность.

В настоящее время существует такое количество разновидностей компьютерных мышей, что их даже пытаются классифицировать по типу соединения с компьютером, назначению и исполнению. Так, например, мыши могут быть: проводными, оптическими, беспроводными, ассиметричными, шариковыми, трекболами, эргономичными и т. д. Современная мышь сильно отличается от своей прародительницы и имеет не одну, а иногда более десятка кнопок для выполнения функций управления вводом.

Кроме двух основных устройств ввода, в современной компьютерной технике существует большое количество устройств, позволяющих вводить данные разного типа в компьютер.

• • • Указывающие устройства
      • Электронное перо выполнено в форме карандаша, внутри которого нахо¬дится светочувствительная матрица, способная считывать информацию с экрана компьютера.
      • Трекбол. Если в обыкновенной механической мыши шарик катается по ков¬рику, то в случае трекбола шар довольно большого размера находится под рукой пользователя. Прокручивая шар в разных направлениях, пользователь перемещает указатель на экране.
      • Тачпад — прямоугольная область, по которой пользователь может водить пальцем или осуществлять одинарные и двойные нажатия. Перемещения пальца приводят к перемещению указателя на экране, а одинарные и двой¬ные нажатия воспринимаются как одинарный или двойной щелчок мышью. Тачпадами оснащаются, в основном, ноутбуки, но встречаются также клави-атуры для стационарных компьютеров со встроенным тачпадом.
      • Pointing stick — выполнен в виде миниатюрного джойстика с поверхностью, похожей на твердый шершавый ластик. Это устройство располагается в цент¬ре клавиатуры (обычно на ноутбуках) и при надавливании на него переме¬щает указатель по экрану влево, вправо, вверх или вниз.
      • Игровые джойстики могут быть самыми разными, от простейших рукояток, нагибающихся в четырех направлениях, до полных симуляторов кабины автомобиля или самолета.
    • Устройства ввода графических данных
      • Сенсорными экранами мини-устройств оснащены по большей части на¬ладонные компьютеры. Экран выполняет одновременно функции и мыши, и клавиатуры. Функция указывающего устройства выполняется путем прикосновений специальным пером (стилусом) к экрану, при этом ими¬тируется как одинарный, так и двойной щелчок (вместо терминов click и double-click тут применяется термины tap и double-tap). Такой способ ввода информации позволяет обходится без физической клавиатуры, ко¬торая заменяется экранным изображением. Кроме того, дополнительное программное обеспечение позволяет распознавать буквы, нарисованные на экране стилусом от руки.
      • Сенсорными экранами больших размеров оснащаются планшетные компью¬теры, а также профессиональные машины для компьютерного дизайна. Эти экраны предназначены в основном для ввода графического изображения путем рисования на экране стилусом.
      • Сканеры позволяют вводить графическую информацию, считывая ее с бумажного листа.
      • Цифровые фотоаппараты.
    • Устройства ввода звуковых данных
      • Микрофон.
      • Линейный вход получает сигнал с выхода звуковой аппаратуры (магнито¬фонов, проигрывателей, телеприемников и прочих источников звуковых сигналов).
      • Midi-клавиатура.
    • Устройства ввода видеоинформации
      • Цифровые и аналоговые видеокамеры со специальным видео-выходом.
      • Телеприемники.
      • Видеомагнитофоны.
      • Веб-камеры и камеры сотовых телефонов.
    • Устройства ввода радиосигнала подключаются к высокочастотному входу для приема FM радио- и телевещания
    • Сканирующие устройства для ввода символьной, числовой и биометрической информации (чтение штрих-кодов, отпечатков пальцев)
    • Устройства считывания данных от датчиков бытовой, технологической и теле¬метрической аппаратуры

Разнообразие современных устройств, предназначенных для ввода информации в компьютер, очень велико. Выше перечислены не все устройства, поскольку не¬прерывно появляются все новые и новые устройства, совершенствующие взаимо¬действие компьютера и человека. Концепция «умных вещей» и «умных жилищ», появившаяся в конце прошлого века, ныне бурно развивается, и в соответствии с ней возникает все больше и больше каналов, по которым компьютеры могут вос¬принимать данные и взаимодействовать с человеком.

Заключение

В настоящее время развитие любой страны невозможно без информатизации всех сфер деятельности. от скорости и полноты обработки и передачи информации зависят успехи не только в научной, образовательной, экономической деятельности, но и в сфере политики и защиты государственных интересов, в совокупности способствующих устойчивому развитию страны.

Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятель¬ности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины стали интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием ком¬пьютеров, получила мощный импульс в своем развитии.

Можно сказать, что современная массовая вычислительная техника, то есть прежде всего персональные компьютеры, развивается в русле положений, выдвинутых ещё в середине XX века. В то же время конкретная техническая реализация основных блоков компьютера отличается большим разнообразием и удивительной скоростью развития. Многие устройства или технологии за 5-10 лет успевают устареть и выйти из употребления.

Однако уже сейчас очевидно, что, оставаясь в рамках традиционных архитектур, разработчики компьютеров довольно скоро натолкнутся на технологические ограничения. Один из путей преодоления технологического барьера лежит в области нетрадиционных подходов. Исследования, проводимые в этом направлении, направлены на создание совершенно новых архитектур, принципиально отличных от уже ставшей традиционной фон-неймановской архитектуры.

Оценивая перспективы эволюционного и революционного развития вычислительной техники, можно утверждать, что на ближайшее время наибольшего прогресса можно ожидать на пути использования идей параллелизма на всех его уровнях и создания эффективной иерархии запоминающих устройств. однако нельзя исключать и возможность возникновения принципиально новых технических решений.