Файл: Строение современного компьютера.pdf

Мониторы можно классифицировать различными способами: по виду выводимой информации (алфавитно-цифровые, графические и др.), по размерности отображения (2D, 3D), по типу видеоадаптера (VGA, SVGA и др.), по типу устройства использования (компьютерный монитор, рекламный и др.)

Следуя последней классификации на сегодня можно выделить три основных вида мониторов:

• электроннолучевые мониторы (Cathode Ray Tube);
• жидкокристаллические мониторы (Liquid Cristal Display);
• плазменные мониторы (Plasma Display Panel).

В некоторых случаях в качестве монитора может применяться телевизор или проектор (Приложение 4).

CRT монитор (с электронно-лучевой трубкой) - это до сих пор наиболее часто используемый монитор. Данный монитор использовался годами, но в настоящее время большинство людей склоны к приобретению менее громоздких и более легких по весу LCD Мониторов.
CRT монитор работает так же, как и старые телевизоры и обычно бывает громоздким и тяжелым по весу. Катод в мониторе преобразует электронный луч через вакуумную трубку, которая также располагается в мониторе. Вакуумная трубка выделяет фосфор, который создает световое изображение на экране монитора.

В общих чертах, LCD монитор - это компактный, тонкий и мало весящий дисплей. Способ работы LCD монитора можно сравнить с тем, как работают цифровые часы. В нем есть транзисторы, которые заряжают жидкие кристаллы, расположенные между двумя пластинами стекла. Флуоресцентная трубка предоставляет источник света, который проходит через один слой жидких кристаллов. Обычно LCD монитор дольше работает, меньше подвержен перегреву, является компактным и энергетически эффективным. В данный момент набирают популярность мониторы с изогнутым экраном. Радиус и глубина изгиба увеличивают поле зрения, поэтому такой экран кажется больше и лучше создает эффект присутствия, чем плоский дисплей того же размера.

Стоимость мониторов PDP более высока, чем у предыдущих двух видов мониторов.

Принцип действия плазменных мониторов основан на том, что при воздействии ультрафиолетового излучения, происходит световой разряд, при этом начинают светиться специальные люминофоры на экране. Возникает излучение в среде сильно разрежённого газа. При разряде между электродами образуется так называемый проводящий шнур, который состоит из ионизированных молекул газа (плазмы).

Схема управления PDP подает сигналы на проводники, которые нанесены на внутренние части стёкол панели. Таким образом, происходит кадровая развёртка.

Яркость каждого элемента изображения зависит от времени свечения соответствующей ячейки: наиболее яркие светят постоянно, тёмные — не горят вовсе. Светлые участки панели излучают равномерный свет, благодаря чему изображение на плазменной панели абсолютно не мерцает, обеспечивая оптимальную защиту для глаз.

1.4 Клавиатура

Клавиатура  компьютера - одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Стандартная компьютерная клавиатура, также называемая клавиатурой PC/AT или AT-клавиатурой (поскольку она начала поставляться вместе с компьютерами серии IBM PC/AT), имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатуры, которые поставлялись вместе с предыдущими сериями — IBM PC и IBM PC/XT, — имели 86 клавиш. Расположение клавиш на AT-клавиатуре подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной в расчёте на английский алфавит.
       По  своему назначению клавиши на клавиатуре делятся на шесть групп:

• функциональные;
• алфавитно-цифровые
• управления  курсором
• цифровая  панель
• специализированные
• модификаторы

Существует множество типов клавиатур: гибкие, беспроводные тканевые, для геймеров, круглая клавиатура, лазерная, виртуальная, деревянная, в виде сенсорного дисплея и даже штаны с клавиатурой (Приложение 5).

1.5 Указательные устройства ввода информации

Компьютерная Мышь — координатное устройство ввода для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру.

Мышь представляет собой легко умещающуюся в ладони коробочку с кнопками. При перемещении мыши по столу или иной поверхности происходит аналогичное перемещение курсора на экране монитора. В дополнение к детектору перемещения, мышь имеет от одной до трех и более кнопок, а также дополнительные элементы управления (колеса прокрутки, потенциометры, джойстики и т.п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса). С помощью кнопок мыши можно подавать команды компьютеру. Мышь делает очень удобным манипулирование такими широко распространенными в графических пакетах объектами, как окна, меню, пиктограммы. Первую компьютерную мышь создал сотрудник фирмы «Ксерокс» Дуглас Энджелбарт. Компания Apple первой оснастила мышами свои компьютеры Macintosh.

Элементы управления мыши во многом являются воплощением идей аккордной клавиатуры (то есть, клавиатуры для работы вслепую). Мышь, изначально создаваемая в качестве дополнения к аккордной клавиатуре, фактически ее заменила.

В некоторые мыши встраиваются дополнительные независимые устройства – часы, калькуляторы, телефоны.

Название «мышь» манипулятор получил в Стэндфордском Исследовательском институте из-за схожести сигнального провода с хвостом одноименного грызуна (у ранних моделей он выходил из задней части устройства).

Компьютерная мышь получила широкое распространение в связи с появлением графического интерфейса пользователя на персональных компьютерах Apple Macintosh и позднее в OC Windows для IBM PC.

Помимо мышек, встречаются другие устройства ввода аналогичного назначения: трекболы, графические планшеты, сенсорные экраны, световое перо, джойстики (Приложение 6).

Трекбол. По принципу действия трекбол (Track ball) лучше всего сравнить с мышкой, которая лежит на столе «брюшком» вверх.  

Джойстик - устройство управления в компьютерных играх. Представляет собой рычаг на подставке, который можно отклонять в двух плоскостях.

Джойстик  входит в необходимый игровой набор для компьютера, применяют его и в различных программах тренажёрах и обучающих симуляторах (наряду с виртуальными шлемами, рулями и т.п.).

Сенсорный экран (тачпад) - устройство ввода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

Тачпад служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователя и используется для замены мыши в ноутбуках. Для перемещения курсора на весь экран достаточно небольшого перемещения пальца по поверхности сенсорного экрана.

Световое перо внешне имеет вид шариковой ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода компьютера.

Обычно на световом пере имеется одна или несколько кнопок, которые могут нажиматься рукой, удерживающей перо. Ввод данных с помощью светового пера заключается в прикосновениях или проведении линий пером по поверхности экрана монитора. В наконечнике пера устанавливается фотоэлемент, который регистрирует изменение яркости экрана в точке, с которой соприкасается перо, за счёт чего соответствующее программное обеспечение вычисляет позицию, «указываемую» пером на экране и может, в зависимости от необходимости, интерпретировать её тем или иным образом, обычно как указание на отображаемый на экране объект или как команду рисования.

Графический планшет (дигитайзер) - это устройство для имитации рисования от руки по бумаге. В отличии от обычных планшетов они не имеют операционной системы и соответственно на них нельзя устанавливать программы.
Состоит из пера и плоского планшета, по которому рисуют пером. Сам планшет может быть как с экраном, на котором видно что рисуешь так и без него (то что рисуем смотрим на экране монитора). Перо имеет чувствительность к нажатию, благодаря чему можно контролировать степень прозрачности или толщину линий при рисовании. На самом планшете так же могут присутствовать дополнительные клавиши, которые можно настроить под графические программы в которых рисуют (например Photoshop или Paint Tool Sai).
Графический планшет используют дизайнеры, фотографы и иллюстраторы.

1.6 Устройства для вывода звуковой информации

Динамик ПК (англ. PC speaker; Beeper) — простейшее устройство воспроизведения звука, применявшееся в IBM PC и совместимых ПК. До появления недорогих звуковых плат динамик являлся основным устройством воспроизведения звука.

Из-за низкого качества и примитивности звука, воспроизводимого устройством, оно получило ряд кличек — PC squeaker и PC beeper в английском языке; «скрипер», «хрипер», «хрюкер» и т.п. в русском.

В настоящее время PC speaker остаётся штатным устройством IBM PC-совместимых компьютеров, и в основном используется для подачи сигналов об ошибках, в частности при проведении POST. Некоторые программы (Skype) всегда дублируют вызывной сигнал на динамик, но не выводят через него звук разговора - это бывает удобно, когда к звуковой плате подключены наушники (по умолчанию не надетые).

Имеются два способа управления динамиком:

• программируемый таймер, генерирующий прямоугольную звуковую волну заданной частоты без участия центрального процессора. Это позволяет проигрывать простые одноголосые звуковые сигналы. Если программа зависала во время проигрывания звука, таймер продолжал работать, выдавая одну ноту, пока компьютер не перезагрузят;
• прямое управление мембраной через порт 61h с дискретностью в 1 бит. Подавая с большой частотой то 0, то 1, с помощью широтно-импульсной модуляции можно синтезировать низкокачественный оцифрованный звук — правда, за счёт существенного использования ресурсов процессора. Все подобные программы не работают в многозадачных операционных системах.

Акустическая система - устройство для воспроизведения звука, состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Акустическая  система бывает однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две и более головок, каждая из которых создаёт звуковое давление в своей частотной полосе). Акустическая система состоит из акустического оформления (например, «закрытый ящик» или «система с фазоинвертором» и др.) и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Однополосные системы не получили широкого распространения  ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. Высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя вызваны эффектом Доплера.
В многополосных акустических системах спектр слышимых человеком звуковых частот разбивается на несколько  перекрываемых между собой диапазонов посредством фильтров (комбинации резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот (20—20 000 Гц). 

Наушники - устройство для персонального прослушивания звука. Наушники представляют собой пару небольших по размеру звукоизлучателей, надеваемых на голову или вставляемых прямо в ушные каналы. Наушники часто применяются в быту и в профессиональной деятельности для прослушивания музыки и речи, когда необходима мобильность или звукоизоляция от окружающего пространства. Наушники с прикреплённым к ним микрофоном образуют головную гарнитуру. Иногда в профессиональной деятельности вместо пары используется один отдельный наушник, он называется монитор.

В технической литературе вместо слова «наушники» традиционно используется термин «головные телефоны». Термин возник, скорее всего, в результате буквального прочтения английского слова headphones(англ. head — голова, phone — телефон). Ещё в 1899 году в одном из первых радиоприёмников, созданных Александром Поповым, преобразованные из радиосигналов звуковые волны, согласно описанию, прослушивались через «головные телефоны».

Среди геймеров особой популярностью пользуются наушники со встроенным микрофоном.