Анализ. Анализ методов и устройств ввода информации в компьютер
 Скачать 47.21 Kb.
|
|
М  ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВАРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет» Институт управления рисками и комплексной безопасности Кафедра: «Цифровых систем обработки информации и управления» Курсовая работа по дисциплине «Информационные технологии» на тему: Анализ методов и устройств ввода информации в компьютер Выполнил: студент 32 группы «Управление в технических системах» Матжанов М.С. Руководитель работы: ст. преподаватель к. т. н. Королёв А.С. Оренбург 2022 Содержание Введение 1.Классификация устройство ввода и методов ввода информации в компьютер 2.Устройство ввода текстовой информации 3.Указательные (координатные) устройства 4.Устройства ввода графической информации 5.Устройства ввода звука Заключение Список литературы Введение Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на машину. Разнообразие выпускаемых устройств ввода породили целые технологии от осязаемых до голосовых. Хотя они работают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи - позволить человеку связаться с компьютером. Поэтому, обязательными составляющими типичной конфигурации ПК являются разнообразные устройства ввода, среди которых можно выделить стандартные устройства, без которых современный процесс диалога вообще невозможен, и периферийные, то есть дополнительные. Персональный компьютер включает в себя следующие устройства: процессор, выполняющий управление компьютером, вычисления и так далее; клавиатуру, позволяющую вводить символьную информацию в компьютер; монитор (или дисплей) для изображения текстовой и графической информации; накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи информации на гибкие магнитные диски (дискеты); накопитель на жестком магнитном диске, предназначенном для чтения и записи информации на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер). Кроме того к компьютеру могут подключаться принтер - для вывода на печать текстовой и графической информации; мышь - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер, и другие манипулирующие устройства. Актуальность темы данной работы заключается в следующем. Разработка устройств ввода данных - это практическая область, тесно связанная с вычислительной теорией и техникой. Своими историческими корнями она уходит еще глубже, чем компьютеры, а ее развитием занимались лучшие умы компьютерной эры. Найденные учеными и инженерами эффективные решения двух главных вопросов - как вводить данные и инструкции в компьютер и как извлекать из него обработанную информацию в наиболее удобной форме - воплотились в создании разнообразных аппаратных и программных средств. Эти изобретения позволили расширить сферу применения компьютеров почти до пределов человеческого воображения - от детального конструирования искусственной кости до исполнения музыкальных произведений или управления «неуправляемым» самолетом. Но вопросы организации ввода в вычислительной системе часто оказываются вне внимания потребителей. Это привело к тому, что при оценке производительности системы часто используются только оценки производительности процессора, а оценкой системы ввода пренебрегают. Однако, компьютер без устройства ввода - как автомобиль без колес - на таком автомобиле далеко не уедешь. Очевидно, одной из наиболее правильных оценок производительности системы является время ответа (время между моментом ввода пользователем задания и получения им результата), которое учитывает все накладные расходы, связанные с выполнением задания в системе, включая ввод. Уже сейчас можно наблюдать, что в компьютерах различного ценового класса от рабочих станций до суперкомпьютеров (суперсерверов) используется один и тот же тип микропроцессора. Различия в стоимости и производительности определяются практически только организацией систем памяти и ввода / вывода (а также количеством процессоров). Производительность процессоров растет со скоростью 50-100% в год. Если одновременно не улучшались бы характеристики систем ввода, то, очевидно, разработка новых систем зашла бы в тупик. Важность оценки работы систем ввода была осознана многими пользователями компьютеров. Были разработаны специальные тестовые программы, позволяющие оценить эффективность систем ввода. В частности, такие тесты применяются для оценки суперкомпьютеров, систем обработки транзакций и файл-серверов. В наше время компьютерные технологии используются почти в каждой сфере деятельности человека, их развитие движется вперед, что упрощает работу пользователя. Значение курсовой работы заключается в том, что в наше время возникает необходимость ввода различных типов информации в компьютер, однако не все средства позволяют пользователю осуществить данную задачу. Поэтому в данной курсовой работе будут рассмотрены особенности различных типов устройств ввода, то есть тема работы актуальна и в наше время. Целью данной работы является рассмотрение устройств ввода текстовой и графической информации, а также сравнительный анализ наиболее часто используемых программ для ввода этой информации. Исходя из поставленной цели, следует решить следующие задачи: - проанализировать литературные источники; - дать характеристику наиболее основным и универсальным устройствам ввода информации. 1. Классификация устройство ввода и методов ввода информации в компьютер Устройства ввода — периферийное оборудование, предназначенное для ввода (занесения) данных или сигналов в компьютер или в другое электронное устройство во время его работы. Участок клавиатуры фотонаборного цеха. Государственная образцовая типография № 1 города Москвы. Россия, Москва Устройства ввода подразделяются на следующие категории: устройства ввода графической, звуковой и видео информации; механические устройства ввода; непрерывные устройства ввода (устройства, предоставляющие входные данные непрерывно, например, мышь, радиоприёмник, ТВ-тюнер); устройства ввода для пространственного использования (например, двухмерная мышь, трёхмерный навигатор). Компьютерные указывающие устройства ввода по способу управления курсором делят на следующие категории: указывающие устройства прямого ввода (управление осуществляется непосредственно в месте видимости курсора (например, сенсорные панели и экраны)); непрямые указывающие устройства (например, трекбол, компьютерная мышь). Основным и, обычно, необходимым устройством ввода текстовых символов и последовательностей команд в компьютер остаётся клавиатура. Устройства ввода графической информации: сканер; видео- и веб-камера; цифровой фотоаппарат; плата видеозахвата, карта для приёма спутникового ТВ. Устройства ввода звуковой информации: микрофон; диктофон. Указательные (координатные) устройства: компьютерная мышь трекбол; тачпад; световое перо; графический планшет; сенсорный экран или тачскрин; джойстик; устройства, основанные на компьютерном зрении, например Kinect. Игровые устройства ввода: геймпад; компьютерный руль; танцевальная платформа; 2. Устройство ввода текстовой информации Для ввода текстовых и числовых данных предусмотрена клавиатура. Путём нажатия на клавиши идёт передача соответствующей информации компьютеру, который затем преобразовывает ее. В большинстве случаев кнопки соединены в матрицу, по которой идут данные о том, какая именно клавиша нажата. Клавиатурами оснащены как персональные компьютеры, так и терминалы мэйнфреймов. Клавиатура современного компьютера содержит обычно 101 или 102 клавиши, разделенные на 4 блока. Имеются клавиатуры со встроенными манипуляторами типа трекбол и так далее. В ноутбуках количество клавиш на клавиатуре колеблется от 84 до 108. На клавишах нанесены буквы латинского и национального алфавитов, десятичные цифры, математические, графические и специальные служебные символы, знаки препинания, наименования некоторых команд, функций и так далее. В зависимости от типа ПК назначение клавиш, их обозначение и размещение может варьироваться. Алфавитно-цифровые клавиатуры используются для управления техническими и механическими устройствами (пишущая машинка, компьютер, калькулятор, кассовый аппарат, кнопочный телефон). Каждой клавише соответствует один или несколько определенных символов. Возможно, увеличить количество действий, выполняемых с клавиатуры, с помощью сочетаний клавиш. В клавиатурах такого типа клавиши сопровождаются наклейками с изображением символов или действий, соответствующих нажатию. Буквенно-цифровые клавиши занимают центральную часть клавиатуры. Расположение букв и цифр на клавишах соответствует расположению их на клавиатуре пишущей машинки. Латинские буквы на клавиатуре расположены по стандарту QWERTY, названному так по последовательности первых шести букв в верхнем ряду буквенной клавиатуры. Для русского алфавита размещение буквенно-цифровых клавиш соответствует расположению клавиш на пишущих машинках с русским шрифтом - стандарт ЙЦУКЕН. Для обеспечения ввода с клавиатуры русских букв необходим соответствующих драйвер, который должен быть предварительно загружен в оперативную память и оставаться в ней резидентно. Переключение клавиатуры в режим ввода русских букв и обратный переход на ввод латинских букв осуществляется нажатием двух специальных клавиш: Ctrl и Shift. Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из ста четырех клавиш, снабжаются дополнительными клавишами (как правило, другого размера и формы), которые предназначены для упрощенного управления некоторыми основными функциями компьютера: - управление громкостью звука: громче, тише, включить или выключить звук; - управление лотком в приводе для компакт-дисков: извлечь диск, принять диск; - управление аудиопроигрывателем: играть, поставить на паузу, остановить воспроизведение, промотать аудиозапись вперед или назад, перейти к следующей или предыдущей аудиозаписи; - управление сетевыми возможностями компьютера: открыть почтовую программу, открыть браузер, показать домашнюю страницу, двигаться вперед или назад по истории посещенных страниц, открыть поисковую систему; - управление наиболее популярными программами: открыть калькулятор, открыть файловый менеджер; - управление состоянием окон операционной системы: свернуть окно, закрыть окно, перейти к следующему или к предыдущему окну; - управление состоянием компьютера: перевести в ждущий режим, перевести в спящий режим, пробудить компьютер, выключить компьютер. Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и тому подобнее) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами». По соображениям коммерческого характера производители и (или) поставщики таких клавиатур предпочитают намеренно снабжать их такими драйверами, которые значительно ограничивают функциональные возможности клавиш. Например, клавиши управления воспроизведением звукозаписей оказываются способны управлять только какой-то одной программой аудио-проигрывателем, а сетевые клавиши способны управлять только одним браузером из нескольких существующих в мире. Кроме того, пользователи нередко бывают лишены всякой возможности по перепрограммированию функционального предназначения большинства дополнительных клавиш (кроме, возможно, специальной группы «пользовательских клавиш»), а также не могут определять дополнительные сочетания нескольких клавиш (с участием мультимедийных) и назначать им новые специальные функции. Этот недостаток, впрочем, легко преодолевается в настоящее время при помощи специальных универсальных драйверов, разрабатываемых независимыми авторами. Примером такого драйвера является Extra Keys Assigner 2. 3.Указательные (координатные) устройства Указательные (координатные) устройства ввода информации - это приспособления, предназначенные для осуществления доступа к любой части монитора, управления курсором. Ими являются мышь, тачпад, тачскрин, трекбол и др. 1)Компьютерная мышь – это устройство, ведя которым по рабочей поверхности можно управлять курсором на экране. Также имеет несколько кнопок. Название «мышь» манипулятор получил в Стенсфордском Исследовательском Институте из-за схожести сигнального провода с хвостом одноименного грызуна (у ранних моделей он выходил из задней части устройства). Первым компьютером, который стал продаваться вместе с мышью, был Xerox 8010 Star Information System (англ.) в 1981 году. В процессе «эволюции» компьютерной мыши наибольшие изменения претерпели датчики перемещения. Изначальная конструкция датчика перемещения мыши, изобретенной Дугласом Энгельбартом в Стэнфордском исследовательском институте в 1963 году, состояла из двух перпендикулярных колес, выступающих из корпуса устройства. При перемещении мыши колеса крутились каждое в своем измерении. Такая конструкция имела много недостатков и довольно скоро была заменена на мышь с шаровым приводом. Основной недостаток шарового привода - загрязнение шарика и снимающих роликов, приводящее к заеданию мыши и необходимости в периодической ее чистке. Оптические мыши первого поколения. Оптические датчики призваны непосредственно отслеживать перемещение рабочей поверхности относительно мыши. Исключение механической составляющей обеспечивало более высокую надежность и позволяло увеличить разрешающую способность детектора. Недостатками таких датчиков обычно называют: -необходимость использования специального коврика и невозможность его замены другим. Кроме всего прочего, коврики разных оптических мышей часто не были взаимозаменяемыми и не выпускались отдельно; -необходимость определенной ориентации мыши относительно коврика, в противном случае мышь работала неправильно; -чувствительность мыши к загрязнению коврика (ведь он соприкасается с рукой пользователя) - датчик неуверенно воспринимал штриховку на загрязненных местах коврика; -высокую стоимость устройства. Оптические мыши второго поколения. Оптические мыши второго поколения сделаны на базе микросхемы, содержащей фотосенсор и процессор обработки изображения. Удешевление и миниатюризация компьютерной техники позволили уместить все это в одном элементе за доступную цену. Фотосенсор периодически сканирует участок рабочей поверхности под мышью. При изменении рисунка процессор определяет, в какую сторону и на какое расстояние сместилась мышь. Сканируемый участок подсвечивается светодиодом (обычно - красного цвета) под косым углом.Лазерные мыши. В последние годы была разработана новая, более совершенная разновидность оптического датчика, использующего для подсветки полупроводниковый лазер. О недостатках таких датчиков пока известно мало, но известно об их преимуществах: -более высокой надежности и разрешении; -успешной работе на стеклянных и зеркальных поверхностях (недоступных оптическим мышам); -отсутствии сколько-нибудь заметного свечения; -низком энергопотреблении. Индукционные мыши. Индукционные мыши используют специальный коврик, работающий по принципу графического планшета, или собственно, входят в комплект графического планшета. Некоторые планшеты имеют в своем составе манипулятор, похожий на мышь со стеклянным перекрестием, но работающий по несколько иному принципу.Инерционные мыши. Инерционные мыши используют акселерометры для определения движений мыши по каждой из осей. Обычно инерционные мыши являются беспроводными и имеют выключатель для отключения детектора движений, для перемещения мыши без влияния на указатель. Беспроводные мыши. Сигнальный провод мыши иногда рассматривается как мешающий и ограничивающий фактор. Этих недостатков лишены беспроводные мыши. Однако беспроводные мыши имеют серьезную проблему - вместе с сигнальным кабелем они теряют стационарное питание и вынуждены иметь автономное, от аккумуляторов или батарей, которые часто далеки от совершенства (см. Приложение 2). Дополнительные функции. Siemens AG разработал мышь с сенсором-дактилоскопическим сканером, для использования в системах управления. С конца 20-го века все большую силу набирает производство аксессуаров специально для любителей компьютерных игр. Эта тенденция не обошла стороной и компьютерные мыши. От своих обычных офисных собратьев этот подвид отличается большей чувствительностью (более 800 dpi), наличием дополнительных, индивидуально настраиваемых кнопок, нескользящей внешней поверхностью, а также дизайном. Как и всякий элемент компьютера, мышь стала объектом для моддинга. Некоторые производители мышей добавляют в мышь функции оповещения о каких-либо событиях, происходящих в компьютере. В частности, Genius и Logitech выпускают модели, оповещающие о наличии непрочитанных электронных писем в почтовом ящике свечением светодиода или воспроизведением музыки через встроенный в мышь динамик. Известны случаи помещения внутрь корпуса мыши вентилятора для охлаждения во время работы руки пользователя потоком воздуха через специальные отверстия. Некоторые модели мышей, предназначенные для любителей компьютерных игр, имеют встроенные в корпус мыши маленькие моторы, которые обеспечивают ощущение вибрации при выстреле в компьютерных играх. Примерами таких моделей является линейка мышей Logitech iFeel Mouse. 2)Тачпад (англ. touchpad - сенсорная площадка), сенсорная панель - указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбуках. Тачпад или сенсорная панель – это устройство для управления курсором, работа с которой производится одним или несколькими пальцами. Чаще всего он выполнен в виде небольшого прямоугольника. Для управления нужно поставить палец или стилус и водить по поверхности. Принцип работы основан на измерении электрической емкости между устройством и пальцем. Внутри находятся ряды проводников, а так как тело человека тоже хороший проводник, то палец выполняет роль обкладки конденсатора. Электрическое поле меняется и микроконтроллер понимает, в каком месте происходит касание. Потом он передает эти данные компьютеру. 3) Тачскрин – это сенсорный экран, прикосновение к поверхности которого контролируют действия на дисплее. Существует несколько видов этого устройства, которые сейчас устанавливаются: ёмкостные и резистивные. Ёмкостные более современные. Такой тачскрин представляет собой стекло со специальным слоем, который выполняет роль вместилища-накопителя заряда. При касании высвобождается часть заряда, а компьютер вычисляет разницу электрических потенциалов. Резистивные тачскрины намного проще и всё реже и реже их можно встретить. Это стекло с токопроводящим покрытием и упругой металлической пленкой. Во время касания слои соприкасаются в определенном месте, а затем передают информацию для дальнейшей обработки и вывода на экран. 4) Трекбол -это указательное устройство, похожее на перевернутую механическую мышь. Пользователь, вращая шар, приводит в действие механизм или датчик, который распознает, куда он повернулся. Дальше эти данные преобразуются и отправляются в компьютер. Такие устройства нечасто можно увидеть на столе обычного пользователя, они обычно применяются в производстве. Это вынужденная мера, так как приходится работать в условиях малого пространства или если есть вибрация. 4.Устройства ввода графической информации Графическая информация – это изображения, эскизы, графики, диаграммы и пр. 1)Самое простое в использовании и точное устройство – сканер. Чтобы просканировать что-то, нужно положить исходный документ внутрь, закрыть крышкой и запустить устройство. Сканер (англ. scanner, от scan «пристально разглядывать, рассматривать») — устройство ввода, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт его цифровое изображение. Процесс получения этой копии называется сканированием. Типы сканеров. 1. Ручные. Состоят из линейки светодиодов и источника света, помещенных в единый корпус. Перемещение по изображению такого сканера выполняется вручную. С их помощью за один проход вводится лишь небольшое количество строчек изображения. У ручных сканеров имеется индикатор, предупреждающий оператора о превышении допустимой скорости сканирования. Эти сканеры имеют малые габариты и низкую стоимость. Скорость сканирования составляет 5-50 мм/с. 2. Планшетные. В них линейка светодиодов перемещается относительно оригинала автоматически. Они позволяют обрабатывать и листовые, и сброшюрованные документы. Скорость сканирования составляет 2-10 секунд на страницу (формат А4). 3. Листовые (страничные, протяжные) сканеры наиболее автоматизированы: в них оригинал автоматически перемещается относительно неподвижной сканированной головки, часто имеется автоматическая подача документов, но сканируемые документы только листовые. Достоинствами таких сканеров являются низкая стоимость и высокое качество получаемого изображения. К недостаткам относятся проблемы выравнивания листов и сложности работы с нестандартными листами. 4. Барабанные сканеры чаще всего содержат один датчик, в качестве которого выступает фотоэлектронный умножитель. Сканируемый оригинал закрепляется на поверхности прозрачного цилиндра, который вращается с большой скоростью. Датчик последовательно считывает оригинал. Достоинством таких сканеров является самое высокое качество получаемого изображения, недостатком - высокая стоимость. 5. Проекционные сканеры внешне напоминают фотоувеличитель, но внизу лежит сканируемый документ, а наверху находится сканирующая головка. Сканер оптически снимает информацию с документа и вводит ее в виде файла в память компьютера. 6. Слайд-сканеры. Они также бывают разные: планшетные, проекционные, барабанные и так далее. Прозрачный оригинал представляет собой пленку с линейным размером стороны прямоугольника от 35 до 300 мм. По характеристикам слайд-сканеры самые качественные: их разрешающая способность обычно лежит в пределах от 2000 до 5000 dpi. К основным характеристикам сканеров относятся оптическое разрешение, глубина цвета (разрядность), диапазон оптических плотностей, размер области сканирования, используемый интерфейс. Разрешение характеризует величину самых мелких деталей изображения, передаваемых при сканировании без искажений. Измеряется обычно в dpi - числе отдельно видимых точек на дюйм изображения (dot per inch). Существует несколько видов разрешения, указываемого производителем сканеров. Оптическое разрешение определяется плотностью элементов в ПЗС-линейке и равно количеству элементов ПЗС-линейки, деленному на ее ширину. Оно является самым важным параметром сканера, определяющим детальность получаемых с его помощью изображений. Механическое разрешение определяет точность позиционирования каретки с ПЗС-линейкой при перемещении вдоль изображения. Механическое разрешение обычно в 2 раза больше оптического, что дает повод изготовителю сканера вводить в заблуждение покупателя тем, что сканер имеет «оптическое разрешение 300х600 dpi», хотя без интерполяции на таком сканере можно сканировать только с разрешением 300 dpi. Интерполяционным называется разрешение, полученное путем 16-кратного программного увеличения изображения. Оно не несет в себе абсолютно никакой дополнительной информации об изображении по сравнению с реальным разрешением, причем в специализированных пакетах операция масштабирования и интерполяции выполняется зачастую качественнее, чем драйвером сканера. Глубина цвета, или разрядность, характеризует количество бит, применяемых для хранения информации о цвете каждого пиксела. Черно-белые сканеры имеют один разряд, монохромные, как правило, 8 разрядов, а цветные сканеры, как минимум, 24 разряда (по 8 бит на хранение каждой из RGB-компонент цвета пиксела). Более совершенные сканеры могут иметь разрядность 30 или 36 (по 10 или 12 бит на каждый канал). При этом их внутренняя разрядность может быть выше внешней: «лишние» разряды используются для выполнения цветовой коррекции изображения до передачи в компьютер, хотя такая практика в основном характерна для дешевых моделей. Профессиональные и полупрофессиональные сканеры имеют и внешнюю разрядность 30, 36, 42 бит или выше. Диапазон оптических плотностей - это динамический диапазон сканера, который во многом определяется его разрядностью. Он характеризует возможность сканера правильно передавать изображения с большим или с очень маленьким разбросом яркости (возможность отсканировать «фото черной кошки в темной комнате»). Вычисляется как десятичный логарифм от отношения интенсивности падающего на оригинал света к интенсивности отраженного света, и измеряется в D: 0,0 D соответствует идеально белому цвету, 4,0 D - идеально черному. У сканера этот диапазон зависит от разрядности: у 36-битного сканера он не превышает 3,6 D, у 30-битного - 3,0 D. Сканируемые изображения обычно обладают диапазоном до 2,5 D для фотографий и 3,5 D для слайдов. Дешевые 24-битные планшетные сканеры имеют динамический диапазон - 2,3 D, хорошие 36-битные - до 3,1-3,4 D. Производители недорогих сканеров обычно не указывают динамический диапазон своих изделий. Для бытовых планшетных сканеров наиболее распространены форматы A4 и (существенно реже) A3, для рулонных сканеров - A4, а для ручных сканеров область сканирования составляет обычно полосу шириной 11 см. Для подключения сканеров могут использоваться различные интерфейсы: собственный интерфейс разработчика сканера (как правило, требует подключения к компьютеру дополнительной платы); параллельный порт (устаревшие модели); PCMCIA; SCSI (является стандартом для подключения высококачественных и высокопроизводительных устройств, обеспечивает межплатформенную совместимость сканера и его малую зависимость от смены операционной системы). 2) Кодирующие планшеты (дигитайзеры) Задача получения 3D-моделей реальных объектов стоит перед промышленными дизайнерами, инженерами, художниками, аниматорами, разработчиками игровых приложений. Измерение геометрии сложных пространственных форм является основным требованием для современных производителей технологической оснастки. В состав устройства входит специальный указатель с датчиком, называемый пером. Собственный контроллер посылает импульсы по ортогональной сетке проводников, расположенной под плоскостью планшета. Получив два таких сигнала, контроллер преобразует их в координаты, передаваемые в ПК. Компьютер переводит эту информацию в координаты точки на экране монитора, соответствующие положению указателя на планшете. С помощью пера Вы рисуете на планшете, при этом графические редакторы могут воспринимать его как кисть, карандаш, мелок и так далее. Перевернув перо, Вы можете стереть изображение. Дигитайзеры, как следует из названия, являются инструментом оцифровки трехмерных объектов. Для дальнейшей обработки и редактирования результатов сканирования существует множество различных программ (см. Приложение В). Основные типы дигитайзеров по принципу работы: - Ультразвуковые. Из всех систем по оцифровке 3D-объектов ультразвуковые (или сонарные) - наименее точные и надежные, но при этом самые чувствительные к изменениям в окружающем пространстве. Ультразвуковые дигитайзеры представляют собой систему передатчиков, жестко закрепленных на стенах и потолке. Подобные сканеры применяются в основном в медицине и при оцифровке скульптур. - Электромагнитные. Принцип работы электромагнитных 3D-дигитайзеров такой же, как у ультразвуковых систем (принцип радара), только для построения пространственной модели вместо звуковых волн используются электромагнитные. Результат работы этих сканеров не зависит от погодных условий, но находящиеся поблизости металлические предметы или источники магнитного поля снижают точность измерений. - Лазерные. Лазерные дигитайзеры обладают самой высокой точностью, но область их применения также имеет значительные ограничения. Большие трудности вызывает сканирование объектов с зеркальными, прозрачными и полупрозрачными поверхностями, а также предметов большого размера либо имеющих впадины или выступы, препятствующие прямому прохождению лазерного пучка. Лазерные дигитайзеры - полностью автоматизированные системы. - Механические. Эти устройства являются золотой серединой среди всех классов дигитайзеров. Высокая точность и относительно низкая стоимость сделали эти устройства самыми популярными. Принцип их работы заключается в следующем: контуры оцифровываемого объекта обводятся прецизионным щупом, положение которого замеряется механическими датчиками. Затем, используя массив трехмерных координат, специальная программа строит каркасную модель объекта. Большим плюсом механических сканеров является то, что получаемые с их помощью результаты не зависят от погодных условий, уровня шума, наличия электромагнитных полей. Тип поверхности также не имеет значения. Поскольку механические дигитайзеры являются ручными устройствами, их использование требует четкой координации движений и внимательности. 3) Сенсорный экран Сенсорный экран изобрели американцы в рамках исследований по программированному обучению. Компьютерная система PLATO IV, появившаяся в 1972 году, имела сенсорный экран на сетке ИК-лучей, состоявший из 16х16 блоков. Но даже столь низкая точность позволяла пользователю выбирать ответ, нажимая в нужное место экрана. В 1983 году вышел компьютер HP-150 с сенсорным экраном на ИК-сетке. Впрочем, в те времена сенсорные экраны применялись преимущественно в промышленной и медицинской аппаратуре. В потребительские устройства (телефоны, КПК и так далее) сенсорные экраны вошли как замена крохотной клавиатуре, когда появились устройства с большими (во всю переднюю панель) ЖК-экранами. Первая карманная игровая консоль с сенсорным экраном - Nintendo DS, первое массовое устройство, поддерживающее мультитач - iPod Touch. Принципы работы сенсорных экранов. Существует множество разных типов сенсорных экранов, которые работают на разных физических принципах: резистивные сенсорные экраны; четырехпроводной экран; 4-проводной резистивный сенсорный экран; 5-проводной резистивный сенсорный экран. Существуют также восьмипроводные сенсорные экраны. Они улучшают точность отслеживания, но не повышают надежности. Резистивные сенсорные экраны дешевы и обладают максимальной стойкостью к загрязнению. Резистивные экраны реагируют на прикосновение любым гладким твердым предметом: рукой (голой или в перчатке), пером, кредитной картой и так далее. Их используют везде, где вандализм и низкие температуры полностью исключены: для автоматизации промышленных процессов, в медицине, в сфере обслуживания (POS-терминалы), в персональной электронике. У матричных сенсорных экранов конструкция аналогична резистивной, но упрощена до предела. На стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану - вертикальные. При прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передает в микропроцессор соответствующие координаты. Проекционно-емкостные сенсорные экраны. На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет емкость этого конденсатора (подает импульс тока и измеряет напряжение). Прозрачность таких экранов до 90%, температурный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место - сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На ПЕЭ может применяться стекло толщиной вплоть до 18 мм, что приводит к крайней вандалоустойчивости. На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами. Поэтому проекционно-емкостные сенсорные экраны применяются в автоматах, устанавливаемых на улице. Реагирует на руку в перчатке. Невысокая точность дополняется параллаксом от толстого вандалоустойчивого стекла. Сенсорные экраны ПАВ (на поверхностно-акустических волнах). На экране возбуждаются ультразвуковые колебания. Прикосновение к экрану изменяет характер прохождения ультразвука и регистрируется датчиками. Предельно высокая прозрачность (не нужны никакие электроды; мало того, ультразвук можно возбуждать прямо на экране). Реагирует на силу нажатия. Высокая надежность. Не реагирует на предмет, не поглощающий ультразвук (перо, карточка). Любой посторонний предмет (например, прилепленная жвачка) полностью блокирует работу экрана. Не удается надежно загерметизировать края экрана. Поэтому такие экраны применяют только в охраняемом помещении. Тензометрические сенсорные экраны. Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм. Применение аналогично проекционно-емкостным: банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице. Индукционные сенсорные экраны. Индукционный сенсорный экран - это графический планшет со встроенным экраном. Такие экраны реагируют только на специальное перо. Применяются, когда требуется реакция именно на нажатия пером (а не рукой): художественные планшеты класса high-end, некоторые модели планшетных ПК. 5.Устройства ввода звука Чтобы записать какой-то звук, используют микрофон. Он способен улавливать звуки на разных частотах и обеспечивают преобразование аналоговой информации в цифровую, чтобы компьютер мог ее произвести. Микрофон (от греч. μικρός — маленький, φωνη — голос) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, устройство ввода. Микрофоны используются во многих устройствах, таких как телефоны и магнитофоны, в звуко- и видеозаписи, на радио и телевидении, для радиосвязи, а также для ультразвукового контроля и измерения. Историческая справка. Вначале наибольшее распространение получил угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Генрих Махальский в 1878 году и Павел Голубицкий в 1883 году. Угольный микрофон до сих пор используется в аппаратах аналоговой телефонии. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность. Принцип работы микрофона заключается в том, что давление звуковых колебаний воздуха, воды или твёрдого вещества действует на тонкую мембрану микрофона. В свою очередь, колебания мембраны возбуждают электрические колебания; в зависимости от типа микрофона для этого используются явление электромагнитной индукции, изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект. Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления). Микрофоны любого типа оцениваются следующими характеристиками: чувствительность амплитудно-частотная характеристика акустическая характеристика микрофона характеристика направленности уровень собственных шумов микрофона ЗаключениеВ настоящее время большое количество текстовых документов оседает в хранилищах автоматизированных данных, например, в Интернете. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых выполняются конкретные задания. Развитие операционных систем значительно облегчило работу пользователя по использованию печатающих устройств. Существует еще много различных программ, таких как Браузеры (обозреватели, средства просмотра Web), Интегрированные системы делопроизводства, Бухгалтерские программы, Финансовые аналитические системы. Они все сочетают в себе функции текстовых и табличных редакторов, используются в банковских и биржевых структурах, они контролируют и прогнозируют. Отдельные категории прикладных программ обладают и представляют обучающие, развивающие и развлекательные системы и программы. Список литературы 1 Гашков С.Б., Применко Э.А., Черепнев М.А. Криптографические методы защиты информации. – М.: Академия, 2015. – 304 с. 2 Грибунин В.Г., Чудовский В.В. Комплексная система защиты информации на предприятии. – М.: Академия, 2012. – 416 с. 3 Гришина Н.В. Комплексная система защиты информации на предприятии. – М.: Форум, 2015. – 240 с. 4 Евстифеев, А. В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega : руководство пользователя / А. В. Ев- стифеев. - Москва : Додэка -XXI, 2007. - 587 с. 5 Емельянова Н.З., Партыка Т.Л., Попов И.И. Защита информации в персональном компьютере. – М.: Форум, 2012. – 368 с. 6 Защита информации в системах мобильной связи. Учебное пособие. – М.: Горячая Линия - Телеком, 2015. – 176 с. 7 Комплексная система защиты информации на предприятии. Часть 1. – М.: Московская Финансово-Юридическая Академия, 2012. – 124 с. 8 Корнеев И.К, Степанов Е.А. Защита информации в офисе. – М.: ТК Велби, Проспект, 2014. – 336 с. 9 Максименко В.Н., Афанасьев, В.В. Волков Н.В. Защита информации в сетях сотовой подвижной связи. – М.: Горячая Линия - Телеком, 2014. – 360 с. 10 Малюк А.А, Пазизин С.В, Погожин Н.С. Введение в защиту информации в автоматизированных системах. – М.: Горячая Линия - Телеком, 2011. – 146 с. 11 Малюк А.А. Информационная безопасность. Концептуальные и методологические основы защиты информации. Учебное пособие. – М.: Горячая Линия - Телеком, 2014. – 280 с. 12 Маньков В.Д, Заграничный С.Ф. Методические рекомендации по изучению "Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках". – М.: НОУ ДПО "УМИТЦ "Электро Сервис", 2011. – 132 с. 13 Пей, Ан. Сопряжение ПК с внешними устройствами / Ан Пей. - Москва : ДМК-Пресс, 2001. - 320 с. 14 Петраков А.В. Основы практической защиты информации. Учебное пособие. – М.: Солон-Пресс, 2015. – 384 с. |