6 Стандартні пристрої введення/виведення icon

6 Стандартні пристрої введення/виведення




Скачати 93.69 Kb.
Назва6 Стандартні пристрої введення/виведення
Дата конвертації07.01.2013
Розмір93.69 Kb.
ТипДокументи

5.1. Стандартні пристрої виведення. Монітори

6.1. Стандартні пристрої введення/виведення


Процес взаємодії користувача з комп’ютером неодмінно містить в собі процедури вводу вхідних даних та отримання результатів обробки цих даних. Тому, обов’язковою частиною типової конфігурації комп’ютера є різноманітні пристрої вводу/виводу, серед яких можна виділити стандартні пристрої, без яких процес діалогу взагалі неможливий, та додаткові, так звані периферійні пристрої.

До стандартних пристроїв вводу/виводу відносяться:


  • Монітор.

  • Клавіатура.

  • Маніпулятор мишка.

Монітор (Дисплей)


Монітор - це стандартний пристрій виводу, що призначений для візуального відображення текстових та графічних даних.

В перших комп’ютерах моніторів не було. Користувачі мали набір світлодіодів на системному блоці, що блимали і роздруківки результатів на принтері. З розвитком комп’ютерної техніки з’явились монітори і тепер вони є необхідною складовою базової конфігурації комп’ютера.

За принципом дії монітори поділяються на:


  • Монітори з електронно-променевою трубкою.

  • Рідкокристалічні дисплеї.

  • Газоплазмові панелі.

  • Сенсорні екрани.

Монітори з електронно-променевою трубкою (CRT Cathode Ray Tube)


Монітор з електронно-променевою трубкою є подібним до телевізора. Основною складовою є вакуумна запаяна трубка. Передня частина трубки, яку бачить користувач покрита прошарком люмінофору – спеціальною речовиною, що здатна світитися. В задній частині трубки (горловині) містяться 3 електронні пушки, які при нагріванні випромінюють потоки електронів. Електронні промені пришвидшуються за допомогою спеціальної системи, проходять скрізь металеву сітку і попадають на люмінофорове покриття екрану.

Люмінофорове покриття складається з точок, що містять 3 складові RGB – червону, зелену та синю (Red, Green, Blue).

Для кожної складової базових кольорів використовується своя пушка зі своїм променем, що має змінну інтенсивність, тому кожна колірна складова може підсвічуватися по іншому.

Сполучення трьох базових кольорів в різних пропорціях надає до 16 мільйонів відтінків. Якщо всі складові мають максимальну інтенсивність світіння – утворюється білий колір, якщо нульову інтенсивність – чорний колір.

Колірна схема RGB використовується для формування кольорів у пристроях, що випромінюють світло.

Для засвічування всього екрану трійка променів з великою швидкістю проходить по крану рядками, починаючи з лівого верхнього кута, поступово доходячи до правого нижнього кута, а потім шлях повторюється.

Під дією електронів, люмінофор випромінює світло, яке бачить користувач. Оскільки випромінювання люмінофору зникає доволі швидко, процес проходження променів по екрану є безперервним.

Частоту проходження променів (частоту поновлення випромінювання екрану) називають частотою розгортки, вона вимірюється в Герцах. В сучасних моніторах цей показник є в межах 100-180 Гц, тобто промені пробігають весь екран 100-180 разів за секунду.

Час випромінювання люмінофору та частота поновлення екрану променем мають відповідати один одному. У випадку, якщо частота розгортки є меншою, то спостерігається блимання екрану, а це втомлює очі і надає загального дискомфорту від роботи з монітором. У випадку малого часу випромінювання люмінофору на екрані спостерігається розмивання або подвоєння контурів зображення.

Основні характеристики електропроміневих моніторів


^ Розмір екрану. Вимірюється по діагоналі екрану у дюймах. Самими поширеними є розміри 17, 19 та 21 дюймів. Чим більший розмір екрану, тим дорожчий монітор.

Розмір зерна. Це мінімальна точка екрану (яка складається з трьох колірних складових), що має свій колір та яскравість. В сучасних моніторах цей показник складає 0,2-0,24 мм.

^ Роздільна здатність екрану. Залежить від розміру екрану і вказує скільки точок по горизонталі та вертикалі монітор здатен відтворити чітко.

Для сучасних моніторів цей показник починається з величини 1024х768 точок і вище. В документації на монітор вказують верхню межу роздільної здатності. На сьогоднішній день максимальною роздільною здатністю є 3840х2400 точок (розмір екрану 21дюйм, розмір зерна – 0,2 мм.)

^ Частота розгортки (частота оновлення екрану). Від цього показника залежить комфортність роботи за монітором. Мінімально допустимою є частота в 75 Гц, але чим вище встановлено цей показник, тим краще.

Цей параметр зворотно залежить від розміру екрану та обраної роздільної здатності. Із збільшенням роздільної здатності чи розміру екрану, збільшується кількість точок, які має засвічувати промінь, тому, його рух уповільнюється, а частота розгортки зменшується. В документації на монітор вказують частоту розгортки при максимально можливій роздільній здатності.

^ Клас захисту. Загально прийнятим є стандарт ТСО, що гарантує безпечність та екологічність моніторів, які призначені для користувачів Європи та Швеції. На тепер діє клас ТСО’03, що визначає значення різних типів випромінювання, інтенсивності світіння люмінофору, яскравість, енергоспоживання, рівень шумів тощо. Існують стандарти ТСО’93, ТСО’95, ТСО’99.

Рідкокристалічні дисплеї (TFT LCD. Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)


Перший працездатний рідкокристалічний дисплей представили вчені Фергесон (Fergason) та Вільямс (Williams) з корпорації RCA (Radio Corporation of America). Перші застосування рідкокристалічних дисплеїв було втілено в калькуляторах, кварцових годинниках, ігрових приставках, згодом у мобільних телефонах та мобільних комп’ютерах. На тепер це є самий популярний тип дисплеїв для персональних комп’ютерів.

Екран рідкокристалічного дисплею складається з двох скляних пластин, між якими знаходиться матриця з комірками. Комірки заповнені рідиною, так званими рідкими кристалами – це великі молекули, що під впливом електричного заряду здатні змінювати свою орієнтацію і відповідно змінювати властивості світлового променя, що проходить скрізь них.

Кожна комірка з’єднана з відповідним транзисторним ключем від якого з певною частотою надходить електронний заряд, що і змінює оптичні властивості рідких кристалів.

Матриця ззаду рівномірно підсвічується білим світлом. Світло проходить скрізь поляризаційний фільтр, що розділяє його на 3 колірні складові базових кольорів, і після проходження через колірний фільтр на екрані утворюється колірне зображення.

В рідкокристалічних дисплеях частота поновлення екрану збігається з частотою подання електричного розряду до комірок, тому вона зазвичай є меншою ніж в моніторах з електронно-променевою трубкою і складає порядку 75-85 Гц.

Основні характеристики рідкокристалічних дисплеїв


^ Розмір екрану. Вимірюється в дюймах по діагоналі екрану. Діапазон розмірів є дуже широким від 19 до 29, 30, 42, 52 дюймів. Важливим фактором тут є відношення сторін екрану (ширина х висота), так званий формат екрану. Популярними є 4х3, 16х9, 16х10, 5х4. Існують моделі, де екран можна повертати на 900, що є зручним для роботи в Інтернеті та з текстовими документами.

^ Максимальна роздільна здатність. Називається native і відповідає кількості комірок у матриці. Якщо користувач хоче застосувати меншу роздільну здатність, існує 2 способи:

  • Центрування (centering). Для формування зображення використовується та кількість точок, що обрав користувач і зображення з’являється у центрі екрану, навколо будуть чорні поля.

  • Розтягнення (expansion). Зображення займає весь екран і за рахунок інтерполяції погіршується різкість, можуть спостерігатися подвоєння або розмивання контурів.

^ Яскравість та контрастність. Яскравість вимірюється в канделах на кв.м. і складає 250-300 кд/кв.м.

Контрастність – це відношення між самим яскравим білим кольором і самим яскравим чорним кольором. В сучасних моніторах цей показник складає від 1 000:1 до 30 000:1.

^ Кут огляду. Великою проблемою рідкокристалічних дисплеїв був обмежений кут огляду, де зображення відображається вірно. Наразі ця проблема вирішується і кути огляду по вертикалі та горизонталі складають 1600-1700.

Переваги рідкокристалічних дисплеїв перед ЕПТ моніторами


  • Зменшене енергоспоживання у 3-4 рази.

  • Малі розміри у глибину (5-10 см.).

  • Мала вага (4-8 кг. проти 20-30 кг.).

  • Електромагнітне випромінювання відсутнє. На користувача світить лише світло.

Недоліки рідкокристалічних дисплеїв


  • Дисплей є вразливим до фізичного впливу. Сильний натиск на екран чи удар може пошкодити комірки і в подальшому вони не будуть працювати (на екрані з’являються чорні точки).

  • Нерівномірність підсвічування екрану (всередині екрану яскравість є на 10-20% більшою ніж по краях).

  • Занадто яскраві та насичені кольори, що невірно відтворює зображення.

Лідерами серед фірм-виробників є компанії Samsung, Sony, Philips, LG. Ціни залежать від розміру екрану і є у межах від 150 дол. і вище.

Плазмові панелі (PDP Plasma Display Panel)


Розробкою таких пристроїв займалися провідні виробники Fujitsu, Mitsubishi, Pioneer.

Принцип дії є схожим на функціонування рідкокристалічних дисплеїв. Простір між скляними пластинами заповнюється інертним газом (аргоном чи неоном). Матриця містить комірки з електродами, до яких подається високочастотна напруга. Під дією напруги в газовій ділянці навколо електроду виникає електричний розряд, і вона починає світитися. Фактично, кожна комірка матриці працює як маленька флуоресцентна лампа (лампа денного світла).

В плазмових панелях подолано недоліки, що притаманні рідкокристалічним дисплеям: відтворюються справжні кольори, кут огляду є більшим, розміри екрану є більшими, а глибина меншою.

Головні недоліки плазмових панелей:


  • Високе енергоспоживання.

  • Поки що низька роздільна здатність.

  • Обмежений термін придатності (10 000 годин, для офісного режиму роботи складає приблизно 5 років).

  • Вигоряння плазми. Не бажано, щоб на екрані постійно була одна картинка (логотипи, піктограми), тому що комірки можуть запам’ятати цю інформацію і в подальшому не реагувати на іншу.

  • Висока ціна від 1 000 дол. і вище.

Через такі обмеження газоплазмові панелі найчастіше використовують як телевізори, інформаційні табло для презентацій, конференцій та реклами.

Сенсорні екрани (Touch Screen)


Сенсорний екран — це координатний пристрій, що дозволяє дотиками (пальцем, стилусом і т.п.) по області екрана монітора робити вибір необхідного елемента даних, меню або вводити дані в певний спосіб. Сенсорні екрани є кращим застосуванням для організації гнучкого інтерфейсу, що буде зрозумілим для користувачів-початківців.

Застосування в багатьох областях:


  • Інформаційні та платіжні термінали.

  • Ресторанні системи.

  • Системи самообслуговування.

  • Тренінг системи.

  • Портативні комп’ютери

З появою операційної системи Windows7, сенсорні екрани можна використовувати і для комп’ютерів. Тут сенсорний екран є як пристроєм виводу так і пристроєм вводу інформації.

Сенсорний екран складається з:


  • Сенсору.

  • Контролеру.

  • Драйвера підтримки.

Сенсор – це панель з чистого скла, що реагує на дотики. Ця панель розміщена поверх екрану.

Існує кілька типів сенсорних панелей і в кожній втілено свій метод розпізнавання натиснень. Зазвичай, сенсорні панелі мають електричний заряд чи сигнал, що проходить скрізь них і натиснення певної ділянки на екрані викликає зміни в напрузі чи сигналі.

Контролер – це невелика плата, що з’єднує сенсорний екран з комп’ютером. Комп’ютер отримує інформацію від сенсорного екрану і перетворює її у зрозумілий для процесора вид. Контролер зазвичай є вбудованим в екран або розміщений в окремому корпусі.

^ Драйвер підтримки – це програмне забезпечення, що дозволяє сенсорному екрану та комп’ютеру працювати разом. Драйвер повідомляє операційній системі як реагувати на інформацію про натиснення, що отримана від контролера.

Поки що сенсорні екрани заміняють роботу мишки (клік лівою /правою клавішею, подвійний клік, перетягування), але перспективи в екранів є дуже широкими, особливо у поєднанні з Інтернет технологіями.

Переваги сенсорних екранів


  • Підвищена надійність

  • Стійкість до зовнішніх впливів (антивандальні), пилонепроникні та вологозахищені.

  • Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс.

Недоліки


  • Для вертикальних екранів важко тримати руку, придатні лише для епізодичного використання.

  • На горизонтальному екрані руки закривають огляд.

  • Обмеження точності позиціонування дій користувача без курсору.

  • Якщо екран не має спеціального покриття, відбитки пальців можуть заважати правильному функціонуванню.

Фірми-виробники: 3MTouch, HYNDay, NEC, TUS, ELOTouch, IIYAMA. Розміри екранів 17, 22, 24, 30 дюймів. Ціни від 400-600 дол.

Відеоплата (Відеоадаптер)


Для того, щоб на моніторі з’явилося зображення потрібен посередник між процесором та монітором. Ці функції виконує спеціальна плата, яка називається відеоплатою (відеоадаптером). Вона перетворює цифрові (дискретні – «0» та «1») дані процесора в аналоговий (неперервний) сигнал монітору.

Відеоплата містить наступні складові:


  • Відеопам’ять.

  • Відеоконтролер.

  • Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП).

  • Відео постійний запам’ятовуючий пристрій.

Власне зображення міститься у відеопам’яті, тому, чим більшим є її об’єм, тим краще. Особливі вимоги до відеопам’яті існують в дизайнерів, проектувальників та геймерів. На 2010 рік показники складають 1024 Мбайт, 2048 Мбайт і вище.

Відеоконтролер керує процесом виведення зображення з відеоплати, його поновленням, а також здійснює обмін даними між відеоплатою та процесором. Цифро-аналоговий перетворювач перетворює цифровий потік даних, що сформований відеоконтролером в неперервний сигнал монітору. Відео постійний запам’ятовуючий пристрій містить в собі BIOS відеоплати, службові таблиці та іншу потрібну інформацію.

В перших комп’ютерах з монохромними моніторами відеоплат не було. В оперативній пам’яті комп’ютера певне місце відводилося під відеопам’ять, куди процесор заносив дані про зображення. Контролер екрану на підставі цих даних керував електронним променем і формував зображення на екрані монітора.

При вдосконаленні моніторів ділянки відеопам’яті стало бракувати, а процесор не встигав обробляти інформацію про зображення, тому, всі операції, що пов’язані з виведенням зображення на монітор були винесені до окремого блоку - відеоплати.

Відеоплата буває в двох виконаннях:


  • Окрема плата, вставляється в слот AGP або PCI Express.

  • Інтегрована мікросхема, що міститься на материнській платі.

Сучасні відеоплати підтримують стандарт SVGA (Super Video Graphics Array) з високими роздільними здатностями і понад 16 мільйонів кольорів. Ціни від 50дол. і вище.

Контрольні запитання


  1. Яким чином функціонують монітори з електронно-променевою трубкою?

  2. Що означає вираз «роздільна здатність монітора складає 1024х768»?

  3. Яка частота розгортки є комфортною для користувача?

  4. Принципи роботи дисплеїв на рідких кристалах?

  5. Які переваги рідкокристалічних дисплеїв перед ЕПТ моніторами?

  6. Які недоліки притаманні плазмовим панелям?

  7. Особливості сенсорних екранів?

  8. Які функції виконує відеоплата?






Схожі:

6 Стандартні пристрої введення/виведення icon6 Стандартні пристрої введення/виведення
Тому, обов’язковою частиною типової конфігурації комп’ютера є різноманітні пристрої вводу/виводу, серед яких можна виділити стандартні...
6 Стандартні пристрої введення/виведення iconНазвіть пристрої введення інформації Назвіть пристрої виведення інформаії
Ознайомитися з системами опрацювання текстів та форматами файлів текстових документів
6 Стандартні пристрої введення/виведення icon7 Периферійні пристрої. Пристрої виведення
Периферійні або додаткові пристрої – це пристрої, що переважно розміщуються поза системним блоком і задіються на певному етапі обробки...
6 Стандартні пристрої введення/виведення icon7 Периферійні пристрої. Пристрої виведення
Периферійні або додаткові пристрої – це пристрої, що переважно розміщуються поза системним блоком і задіються на певному етапі обробки...
6 Стандартні пристрої введення/виведення icon§ Пристрої введення/виведення інформації
Найуніверсальнішим пристроєм введення є клавіатура. До пристроїв введен­ня належать також маніпулятори типу миша, джойстик. Для оптичного...
6 Стандартні пристрої введення/виведення icon? 02-02-Апаратне забезпечення інформаційних систем Ч2
Пристрої введення можуть вводити в оперативну пам'ять (маються на увазі пристрої введення взагалі)
6 Стандартні пристрої введення/виведення iconУрок 6 Дата Тема: Складові комп’ютера(системний блок, пристрої введення, зберігання, виведення), їх призначення
Навчальна мета: Допомогти учням засвоїти пристрої комп'ютера, поняття базова конфігурація пк, дати основні поняття з архітектури...
6 Стандартні пристрої введення/виведення icon6 Стандартні пристрої введення інформації Клавіатура (KeyBoard)
На ринку клавіатур існує багато різних виконань, але, в загальному, це є панель з клавішами (від 100 до 110) різного призначення,...
6 Стандартні пристрої введення/виведення iconТема. Створення I реалiзацiя програм на введення та виведення даних
Мета. Поглибити знання та практичнi навички роботи з середовищем програмування. Навчи­тися створювати програми з організацією введення...
6 Стандартні пристрої введення/виведення iconЛабораторна робота №5 Тема: Система базового введення виведення bios
Одразу головним завданням bios було виконання обробки операцій введення-виведення, необхідних для керування клавіатурою, відеокартою,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи