Технические средства информации. Курс лекций по дисциплине Технические средства информатизациимы составлен в соответствии с рабочей программой по уд оп. 07. Технические средства информатизации
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
, ). 5. Служебные клавиши для управления редактированием 6. Служебные клавиши для смены регистров и модификации кодов других клавиш 26 7. Служебные клавиши для фиксации регистров 8. Разные вспомогательные клавиши , Если клавиша первой, четвертой, а иногда и пятой группы оказывается нажатой дольше, чем 0, 5 с, начинает генерироваться последовательность ее основных кодов с частотой 10 раз в секунду (в IBMPCXT), что имитирует серию очень быстрых нажатий этой клавиши. Общее число клавиш в основной модификации клавиатуры – 83, в расширенной клавиатуре - до 101. Сигналы, поступающие от клавиатуры, проходят трехуровневую обработку: на физическом, на логическом и на функциональном уровнях. Физический уровень имеет дело с сигналами, поступающими в вычислительную машину при нажатии и отпускании клавиш. На логическом уровне, реализуемом BIOSчерез прерывание 9. скан-код транслируется в специальный 2- байтовый код. Младший байт для клавиш группы 1 содержит ASCII-код. соответствующий изображенному на клавише знаку. Этот байт называют главным. Старший байт (вспомогательный) содержит исходный скан-код нажатой клавиши. На функциональном уровне отдельным клавишам программным путем приписываются определенные функции. Такое ―программирование‖ клавиш осуществляется с помощью драйвера-программы, обслуживающей клавиатуру в операционной системе. Устройство клавиатуры не является простым: в клавиатуре используется свой микропроцессор, работающий по прошитой в ПЗУ программе. Контроллер клавиатуры постоянно опрашивает клавиши, определяет, какие из них нажаты, выдает код нажатой илиотпущенной клавиши в системный блок ЭВМ. Манипуляторы (mouse, trackball) Устройство ввода мышь(Mouse) передает в систему информацию о своем перемещении по плоскости и нажатии кнопок (двух или трех). Обычная конструкция имеет свободно вращающийся массивный обрезиненный шарик в днище корпуса, передающий вращение на два координатных диска с фотоэлектрическими датчиками. Датчики для каждой координаты представляют собой две открытые оптопары (светодиод — фотодиод), в оптический канал которых входит вращающийся диск с прорезями. Оптопары датчиков могут быть оформлены в виде монолитных конструкций, а могут и быть просто отдельными элементами, установленными на печатной плате. Манипулятор Trackball(«шар»), по сути, представляет собой перевернутую мышь, шарик которой вращают пальцами. Иногда он встраивается в клавиатуру (чаще на портативных компьютерах). Преимущество шара в том, что он не требует для работы свободной плоской поверхности, а может закрепляться зажимом на краю стола. Однако вращать шар пальцами нравится не всем, хотя при этом возможно добиться большей точности позиционирования. Оптическая мышь(OpticalMouse) не имеет механических частей. Она ориентируется по лучам, отраженным от специального коврика с сетчатым рисунком. Теоретически это надежнее, но загрязнения или царапины на коврике приводят к неожиданным «прыжкам», наклон оси мыши относительно оси коврика сильно искажает отображение траектории движения. По интерфейсу с компьютером различают три основных вида мышей: BusMouse. SerialMouseи PS/2 Mouse. 27 SerialMouse — мышь с последовательным интерфейсом, подключаемая через 25- или 9-pinразъем COM-порта. Эта мышь имеет встроенный микроконтроллер, который обрабатывает сигналы от координатных датчиков и кнопок.. Недостатком SerialMouseявляется то, что она занимает COM-порт и требует монопольного использования его штатной линии прерывания (IRQ4 для СОМ 1 и 1RQ3 для COM2). PS/2-Mouse— мышь, появившаяся с компьютерами PS/2. Ее интерфейс и разъем 6-pinmini- DINаналогичен клавиатурному. Адаптер и разъем PS/2-Mouseустанавливаются на многих современных системных платах солидных производителей. Контроллер такой мыши может входить в контроллер клавиатуры, а может и занимать дополнительные адреса в пространстве ввода/вывода. Для PS/2-Mouseиспользуется прерывание IRQ12. Существуют варианты беспроводных мышей (CordlessMouse): мышь с аккумуляторным питанием передает интерфейсному блоку инфракрасные или радиосигналы. Чаще всего неисправности мыши связаны с внутренним переломом проводов около корпуса, что легко исправить, вырезав износившийся кусочек провода. Также часто мышь плохо работает из-за загрязнения шарика или валиков датчиков. Если резиновый шарик или валики датчиков загрязняются, мышь перестает распознавать движение. Для сохранения чистоты желательно пользоваться ковриком для мыши. Кроме того, шарик и валики периодически следует чистить — лучше всего протирать тампоном, смоченным спиртом. Для чистки механики у мыши обычно имеется съемная часть, снять которую можно ее поворотом или сдвигом, согласно указующей стрелке. ПРИНТЕРЫ Принтеры (печатающие устройства) - это устройства вывода данных из ЭВМ, преобразующие информационные ASCII-коды в соответствующие им графические символы (буквы, цифры, знаки и т.п.) и фиксирующие эти символы на бумаге. Принтеры являются наиболее развитой группой ВУ ПК. насчитывающей до 1000 различных модификаций. Принтеры разнятся между собой по различным признакам: • цветность (черно-белые и цветные); • способ нормирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие); • принцип действия (матричные, термические, струйные, лазерные); • способы печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные параллельные); • скорость печати; • разрешающая способность - наиболее употребительной единицей измерения является dpi- количество точек на дюйм. Печать у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Матричные принтеры В матричных принтерах изображение формируется из точек. Матричные принтеры могут работать в двух режимах - текстовом и графическом. В текстовом режиме на принтер посылаются коды символов, которые следует распечатать, причем контуры символов выбираются из знакогенератора принтера. В графическом режиме на принтер пересылаются коды, определяющие последовательность и местоположение точек изображения. 28 В игольчатых (ударных) матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими по бумаге через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающий узел перемешается в горизонтальном направлении, и знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Недорогие принтеры имеют 9 игл. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 игл и даже 24. Качество печати матричных принтеров определяется также возможностью вывода точек в процессе печати с частичным перекрытием за несколько проходов печатающей головки. Для текстовой печати, а общем случае имеются следующие режимы, характеризующееся различным качеством печати • режим черновой печати (Draft), • режим печати близкий к типографскому (NLQ- Near-Letter-Quality), • режим с типографским качеством печати (LQ- Letter-Quaiity). • сверхкачественный режим (SLQ- SuperLetter-Quality). Примечание. Режимы LQи SLQподдерживаются только струйными и лазерными принтерами. Лазерные принтеры. В них применяется электрографический способ формирования изображений, используемый в одноименных копировальных аппаратах. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного, светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения - электрический заряд стекает с засвеченных лучом лазера точек на поверхности барабана. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать - перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с разрешением до 50 точек/мм (1200 dpi) и скорость печати до 1000 зн/с. Широко используются цветные лазерные принтеры. Струйные принтеры. В печатающей головке этих принтеров вместо иголок имеются тонкие трубочки - сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил). Это безударные печатающие устройства. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел. В последние годы в их совершенствовании достигнут существенный прогресс: созданы струйные принтеры, обеспечивающие разрешающую способность до 20 точек/мм и скорость печати до 500 зн/с при отличном качестве печати, приближающемся к качеству лазерной печати. Имеются цветные струйные принтеры. СКАНЕР Сканер - это внешнее устройство ПЭВМ, позволяющее вводить двухмерное (т.е. плоское) изображение. Конструкция сканеров в значительной степени определяется типом вводимого изображения: штриховое или полутоновое, монохромное или цветное. Штриховое изображение (рисунок, текст) состоит из темных линий на светлом фоне. По яркости элементы рисунка могут быть либо темными, либо светлыми - промежуточных значений в штриховом рисунке нет. 29 Полутоновое изображение (рисунок, фотография) состоит из элементов, различающихся яркостью. Для монохромных изображений степень светлоты элементов изображения оценивается интенсивностью оттенков серого. Для точности передачи изображения существенное значение имеет разрешающая способность считывающей аппаратуры, которая оценивается количеством наименьших элементов изображения (пиксел или точек) на единицу длины (сантиметр или дюйм). Поскольку расстояние между точками не меняется, увеличение размеров темной точки приводит к уменьшению светлого промежутка и смещению оттенка серого в сторону более темного. Принцип работы сканера заключается в том, что поверхность, изображения 'освещается перемещающимся лучом света, а светочувствительный прибор (фотоэлемент, фотодиод или фотоэлектронный умножитель) воспринимает отраженный свет, интенсивность которого зависит от яркости освещенного участка изображения, и преобразовывает его в электрический сигнал. Полученный электрический сигнал преобразовывается из аналоговой в цифровую форму и в виде цифровой характеристики яркости точки поступает в ЭВМ. Такой сканер считывает изображение в графическом виде; полученное изображение может быть сохранено в памяти ЭВМ, обработано графическим редактором или выведено на дисплей или принтер. Если был введен текст, то при отображении на дисплее или принтере его можно прочитать. Перед обработкой просканированного изображения текстовом редактором необходимо графическое изображение текста преобразовать в код ASCII. Такое преобразование осуществляется программными или аппаратурными средствами распознавания образов. Луч света; с помощью которого сканируется изображение, должен последовательно, элемент за элементом осветить все изображение. В зависимости оттого, каким образом осуществляется последовательное освещение элементов изображения, различаются оптические читающие устройства со считыванием изображений линейкой и матрицей фотоэлементов, со спиральной барабанной разверткой. Считывание линейкой фотоэлементов заключается в том, что изображение освещается полоской света, а отраженный свет падает на фотоэлементы, смонтированные в виде линейки: Каждый фотоэлемент фиксирует попавшую на него часть светового потока. Электрический сигнал считывается последовательно со всех элементов линейки. После считывания полоска света (вместе со считывающей головкой) перемещается на следующую часть документа (или полоска света неподвижна, а перемещается документ относительно считывающей головки). Считывание матрицей фотоэлементов производится аналогично, но фотоэлементы смонтированы в виде матрицы (например, размером со считываемый документ). Освещение документа в этом случае производится всего целиком, а не отдельной полоски. Перемещения Оптические считыватели со спиральной барабанной разверткой состоят из барабана с закрепленным на нем носителем считываемого изображения, зеркала, источника света, фотоэлемента и механического привода для вращения барабана и перемещения зеркала. Зеркало служит для отклонения на 90° тонкого луча света. Отражаясь от зеркала, луч падает на образующую барабана и освещает точку на его поверхности (а к поверхности барабана прикреплен носитель считываемого изображения). Вращение барабана и перемещение зеркала вдоль его образующей происходят одновременно, благодаря чему луч по спирали ‗'разворачивает" изображение, находящееся на поверхности барабана. Отраженный от барабана свет воспринимается фотоэлементом. Все рассмотренные системы считывания изображения позволяют получить графическое (но не символьное) представление информации. 30 Но аппаратурные средства могут преобразовывать считанное изображение в символьный вид. Для этого используются устройства считывания с распознаванием: сравнением с эталонами, методом зондов. Принцип действия считывателя с распознаванием методом эталонов виден из структурной схемы (рис.7.5). Блок считывания (в качестве которого может использоваться любой рассмотренный ранее считыватель) передает цифровое описание считанного изображения (или его фрагмента) в сравнивающее устройство, на другой вход которого поступают описания известных объектов из памяти с эталонами. При совпадения эталона со считанным изображением вырабатывается сигнал распознаваниями на выход считывателя выдается код распознанного элемента (если распознается текст - то код ASCII). . Метод зондов заключается в особом построении линеек (или матриц) фотоэлементов. Например, зонд может состоять из горизонтальных, вертикальных и наклонных линеек фотоэлементов . На такой зонд проецируется распознаваемый символ. По комбинации затененных линеек опознается символ, и на выход распознающей системы поступает код распознанного символа. Учитывая разницу между пикселем и ПЭЛом, а также то, что современные сканеры могут иметь разрешающую способность, превышающую 1000 пиксел на дюйм, удается программным путем повысить чувствительность сканера в определении яркостных характеристик считанных изображений. Эта процедура называется фильтрованием и приводит к получению смазанных изображений, так как при увеличении количества уровней серого снижается контрастность! Конструктивно сканеры выпускаются в двух вариантах: портативные и настольные. Портативные сканеры представляют собой устройство, внешне похожее на мышь, которое перемещается по вводимому в ЭВМ изображению. Обычно сканеры имеют небольшие размеры (ширина 2.5 дюйма = 6,4 см). Поэтому большие изображения (как. например, лист текста формата А4) приходится считывать за несколько. проходов. Настольные сканеры выпускаются трех типов: sheet-fed-строчный сканер, в котором носитель изображения пропускается через неподвижную считывающую головку (считывать можно только листовой материал, книги и журналы - нельзя); flat-bed- страничный сканер, в котором считываемое изображение неподвижно; over-head-сканер- планшет проекторного типа, в котором считываемое изображение помещается на экране (изображением вверх), считывающий блок расположен вверху устройства. СИСТЕМНАЯ BIOS. Последние 128 Кбайт зарезервированной памяти используется для системной BIOS, которая записана в микросхемах ПЗУ. В процессе загрузки программы BIOSуправляют компьютером, а во время обычной работы они являются драйверами компонентов системы. Поскольку эти 31 ЛИТЕРАТУРА 1. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы: Пер. с англ. -М.: Мир. 1990. 2. Бутаков Е.А. и др. Обработка изображений на ЭВМ. - М.: Радио и связь. 1987. 3. Глушков В.М. Синтез цифровых автоматов. - М.: Физматгиз. 1962. 4. Гук М. Аппаратные средства IBMPC. СПб: Питер Ком. 1999. 5. Гребенюк, Технические средства информатизации, 2007 6. Кручин С. Суперкомпьютеры // «H&S». - 1995 -№4. 7. Левин Г.Н., Левина В.Е. Введение в схемотехнику IBMPC/AT - М.: МПИ.1991. 8. Ломакин П. Иллюстрированная энциклопедия компьютерного «железа». - М.: Майор. 2002. 9. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ. -В 2-х книгах: Пер. с англ.-М.: Мир. 1985. 10. Мотоока Т. и др.Компьютеры на СБИС: Пер. с япон. - М.: Мир. 1988. 11. Нортон П. Программно-аппаратная организация компьютера IBMPC'.-М.: Айсберг. 1991. 12. СБИС для распознавания образов и обработки изображений.-М.: Мир. 1986. 13. Симоне Д/К. ЭВМ пятого поколения: Компьютеры 90-х годов. - М.: Финансы и статистика. 1985‘ 14. Печатающие устройства для персональных ЭВМ: Справочник. -М.: Радио и связь. 1992. 15. Справочное руководство по IBMPC. 4.2. - М.: ТПГ1 «Сфера». 1991. 16. Фото и видео: Справочник. - М.: Дрофа. 1995. 17. Фоули, Вэйдом. Основы интерактивной машинной графики. - М.: Мир. 1985. 18. Широков Ф.В. На пути к пятому поколению компьютеров. - М.: МНИИПУ. 1985. |