Описание и виды устройств ввода информации

Компьютеры и другие электронные приборы могут управляться разнообразными устройствами ввода информации, позволяющими выполнять различные функции. Рассказываем про основные из них.

Для чего нужны устройства ввода информации

Определение

Устройство ввода – оборудование, которое используется для внесения каких-либо данных или сигналов в компьютер, телефон или другое электронное устройство во время его работы.

Принцип их работы заключается в переводе информации с языка, понятного человеку, на язык, воспринимаемый компьютером. Эта информация может быть в форме чисел, текста, графики, звуков, видео, действий.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Разновидности устройств ввода информации

Выделяют ряд категорий таких механизмов:

• оборудования, предназначенные для ввода графической, звуковой и видеоинформации;
• механические устройства ввода;
• непрерывные устройства ввода;
• приспособления ввода для пространственного использования.

По способу управления выделяют устройства следующих видов:

• прямого ввода – управление происходит непосредственно в месте видимости курсора, к примеру, сенсорный экран;
• непрямого ввода – управление осуществляется не напрямую, опосредованно, например, компьютерная мышь.

Основные виды устройств ввода информации, их характеристика

Клавиатура

Клавиатура – средство, которое используется для набора текстовых, цифровых данных, а также управления компьютером при помощи клавиш.

Трекбол

Трекбол – приспособление, курсор при использовании которого управляется через вращение специального шарика, расположенного в верхней части трекбола. Используется в основном при работе с графикой различной сложности.

Тачпад

Тачпад – механизм, встроенный в пк, перемещение мыши осуществляется за счет прикосновения и движения по тачпаду пальцев.

Компьютерная мышь

Компьютерная мышь – средство, которое позволяет перемещать по экрану курсор. Перемещение курсора осуществляется синхронно с движениями мыши по поверхности.

Джойстик

Джойстик – средство, которое используется для управления в компьютерных играх. Выглядит как рычаг на подставке, который можно отклонять в разные стороны.

Геймпад

Геймпад – пульт, предназначенный для использования в компьютерных играх, который пользователь держит двумя руками и управляет большими пальцами рук.

Компьютерный руль, танцевальная платформа, световой пистолет

Данные приспособления используются для конкретных видов видеоигр. Компьютерный руль – для игры в автосимулятор, танцевальная платформа – для танцевальных игр, световой пистолет – для игр, которое позволяет «стрелять», а также дает результат о попадании или промахе.

Тачскрин

Тачскрин, или сенсорный экран – приспособление, назначение которого заключается в вводе информации через прикосновение к нему.

Световое перо

Световое перо используется при работе с планшетами, карманными ПК, ввод информации осуществляется через прикосновение пером к экрану устройства, для которого он предназначен.

Графический планшет

Графический планшет, или дигитайзер – приспособление, предназначенное для ввода рисунков от руки и рукописного текста непосредственно в компьютер. Чаще всего используется художниками, дизайнерами.

Сканер

Сканер – механизм, который позволяет переводить графическую информацию в цифровую. Проще говоря, предназначен для оптического ввода в компьютер различных сведений, размещенных на бумаге (фотографий, документов, рисунков, чертежей).

Фотоаппарат, видеокамера

Цифровой фотоаппарат – средство для создания графических данных, а также для передачи их на компьютер для дальнейшей обработки.

Видеокамера используется для создания видеофайлов, а также имеет возможность передачи полученных файлов на компьютер для последующей работы с ними.

Веб-камера

Веб-камера – оборудование, предназначенное для фиксирования видеоизображений и звуков для дальнейшей передачи по компьютерной сети в реальном времени.

Микрофон

Микрофон – оборудование для ввода и записи звуковой информации. Подключается ко входу звуковой карты.

Насколько полезной была для вас статья?

15. Устройства ввода информации. Их назначения и характеристики.

Устройства ввода – это устройства, которые переводят информацию с языка человека на машинный язык.

У современного компьютера имеются разнообразные устройства, называемые устройствами ввода, которые воспринимают различные виды входных данных: числа, тексты, изображения, звуки.

Устройства ввода преобразуют различные виды информации в электрические сигналы, имеющие два значения, то есть переводят на язык компьютера.

Устройства ввода – устройства преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, понятную компьютеру.

К устройствам ввода относятся:

Клавиатура – клавишное устройство для ввода числовой и текстовой информации;

Стандартная клавиатура содержит:

1) набор алфавитно-цифровых клавиш;

2) дополнительно управляющие и функциональные клавиши;

3) клавиши управления курсором;

4) малую цифровую клавиатуру

Координатные устройства ввода – манипуляторы для управления работой курсора (Мышь, Трекбол, Тачпад, Джойстик)

У мыши и трекбола вращение металлического шара, покрытого резиной, передается двум пластмассовым валам, положение которых рассчитывается инфракрасными оптопарами и затем преобразуется в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране. Тачпад -манипулятор для портативных компьютеров, встроен в ПК, перемещение курсора осуществляется путем прикосновения к тачпаду пальцев. Джойстик – манипулятор для управления электронными играми.

Сканер – устройство ввода и преобразования в цифровую форму изображений и текстов. Существуют планшетные и ручные сканеры.

Цифровые камеры – формируют любые изображения сразу в компьютерном формате;

Микрофон – ввод звуковой информации. Звуковая карта преобразует звук из аналоговой формы в цифровую.

Сенсорные устройства ввода :

Сенсорный экран – чувствительный экран. Общение с компьютером осуществляется путем прикосновения пальцем к определенному месту экрана. Им оборудуют места операторов и диспетчеров, используют в информационно-справочных системах

Дигитайзер – устройство преобразования готовых (бумажных) документов цифровую форму

Световое перо – светочувствительный элемент. Если перемещать перо по экрану, то можно им рисовать. Обычно применяют в карманных компьютерах, системах проектирования и дизайна.

16. Внешние устройства вывода информации. Их назначение и характеристики.

17. Общая характеристика программного обеспечения вычислительных систем. Уровни программного обеспечения.

18. Классификация прикладных программных средств.

19. Мониторы. Их основные потребительские характеристики.

20. Материнская плата. Назначение. Устройства размещенные на ней. Их функции.

21. Жесткий диск. Основные характеристики. Назначение.

Жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер», «винт», «хард», «харддиск» — устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

• Интерфейс (англ. interface) — совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола) обмена. Серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.

• Ёмкость (англ. capacity) — количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких дисков (с форм-фактором 3,5 дюйма) на ноябрь 2010 г. достигает 3000 ГБ (3 Терабайт)[5]. В отличие от принятой в информатике системы приставок, обозначающих кратную 1024 величину (см.: двоичные приставки), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2 ГиБ.[6][7]

• Физический размер (форм-фактор) (англ. dimension). Почти все современные (2001—2008 года) накопители для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма — под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

• Время произвольного доступа (англ. random access time) — среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра — от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 — 3,7 мс[8]), самым большим из актуальных — диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5 мс[9]). Для сравнения, у SSD накопителей этот параметр меньше 1 мс.

• Надёжность (англ. reliability) — определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.

• Количество операций ввода-вывода в секунду(англ. IOPS) — у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

• Уровень шума — шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

• Сопротивляемость ударам (англ. G-shock rating) — сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

• Скорость передачи данных (англ. Transfer Rate) при последовательном доступе:

внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;

внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.

• Объём буфера — буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.

Устройства ввода данных

Чтобы компьютер выполнял полезные функции по обработке информации, ее нужно ввести в компьютер. Информацию можно ввести с накопителей на магнитных дисках, но такая информация считается вторичной. Первичную информацию (программы, тексты, числа, алфавитно-цифровую информацию и рисунки, аудиоданные) вводят через специальные устройства ввода.

Клавиатура – самое известное и распространенное устройство ввода текстовой информации. Пока ни один компьютер не обходиться без клавиатуры, но клавиатуры разных ПК могут отличаться по количеству клавиш и их расположению.

Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышечку для маленького переключателя (механического или мембранного). В клавиатуре имеется микропроцессор, отслеживающий состояние переключателей. Он при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает в компьютер соответствующее сообщение (прерывание), а программы компьютера (клавиатурные драйверы) обрабатывают эти сообщения.

Дигитайзеры

Дигитайзер – это аналого-цифровой преобразователь, имеющий обычно вид планшета. Применяется он для поточечного координатного ввода графических изображений в системах автоматического проектирования, в компьютерной графике и анимации.

Дигитайзер состоит из двух основных элементов: основания и курсора, двигающегося по его поверхности. Это устройство, изначально предназначенное для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а его координаты передаются в компьютер.

Дигитайзер часто используют при работе в Автокаде и аналогичных системах при помощи накладных меню. Команды в меню расположены на разных местах на поверхности дигитайзера. При выборе курсором одной из команд специальный программный драйвер интерпретирует координаты указанного места, посылая соответствующую команду на выполнение.

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки. Сетка состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между соседними проводниками (от 3 до 6 мм). Механизм регистрации позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера. По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа: электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом типе регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором типе курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Но в обоих случаях приемником является сетка.

Дигитайзер можно использовать просто как аналог манипулятора “мышь”.

Сканер – устройство для считывания графической информации с бумажных оригиналов и прозрачных пленок (слайдов).

Конструкция сканера определяется принципом его работы и способом обработки оригинала. Различают: ручные, планшетные, листопротяжные, барабанные сканеры и сканеры типа «камера».

В ручных, планшетных и листопротяжных сканерах изображение сканируется построчно: строка оригинала освещается специальной лампой, обычно газоразрядной. Отраженный непрозрачным или пропущенный прозрачным оригиналом световой поток при помощи системы зеркал и объектива фокусируется на светочувствительной матрице в виде “фотоснимок”. Этот снимок передается в Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП), где преобразуется в двоичные данные, понятные компьютеру. Последовательность таких “снимков”, производимых по мере движения вдоль оригинала, и создает изображение. Этот принцип используется также в факс-аппаратах.

В барабанных сканерах применяется галогенный источник света, освещающий микроскопическую область оригинала, система зеркал и светофильтров, разделяющая световой поток на три составляющие: Красный, Зеленый, Синий (RGB), и Фотоэлектронные Умножители (ФЭУ). Луч света, отражаясь через оригинал или проходя сквозь него, после разделения на составляющие, попадает на ФЭУ где происходит его оптическое усиление и преобразование в электрический сигнал. Оригинал крепится на вращающемся с большой скоростью барабане. Датчик с источником света перемещается по мере сканирования вдоль оси вращения, находясь на очень маленьком расстоянии от оригинала. Обработка точечной области оригинала позволяет достичь значительного разрешения и обрабатывать даже очень плотные (темные) оригиналы.

Кодирующие планшеты

Кодирующие планшеты (Art Pad) применяют для ввода графической информации. Основным рабочим элементом является электрическое “перо”. Перо не имеет механической связи с поверхностью планшета. С помощью пера можно рисовать на планшете и писать текст, который впоследствии может быть распознан.

У графического планшета по сравнению с “мышью” есть ряд преимуществ. Первое – перо планшета предоставляет хорошие возможности контроля за получаемым изображением. Следующее преимущество заключается в высокой разрешающей способности планшетов (свыше 2500 dpi против 200-400 dpi у мыши).

Немаловажна также и чувствительность графических планшетов к нажатию (до 256 уровней). Среди достоинств планшета – так называемая “абсолютная адресация”, благодаря которому он работает наподобие обычной указки: куда бы вы ни ткнули пером на поверхности планшета, курсор тут же окажется в соответствующей точке на экране. Чтобы переместить курсор посредством мыши, вам нужно катать её по коврику. Это медленнее и просто утомляет. Абсолютная адресация гораздо удобнее, ведь поверхность планшета соответствует монитору.

Оптический считыватель маркеров

Оптический считыватель маркеров (OСM) -OpticalMarkReaderэто устройство для чтения “отмеченных полей” информации из напечатанных форм в компьютер без использования клавиатуры. Заполненные формы просматриваются Оптическим считывателем маркеров, который обнаруживает присутствие метки по отраженному свету.OСMчитает, затем интерпретирует шаблон меток в запись данных и посылает ее в компьютер. Обычно Оптические считыватели маркеров бывают – с ручной подачей форм, полуавтоматической подачей и полностью автоматической подачей.

Считыватели штрихового кода

Установка и использование считывателя штрихового кода также просты, как и подключение клавиатуры. Считыватель штрихового кода присоединяются между компьютером и клавиатурой. Нет необходимости в специальном программном обеспечении и драйверах для использования считывателей штрихового кода. Клавиатура и считыватель активны одновременно. Они совместимы со всеми версиями Windows, DOS и программами Macintosh.

Цифровые фотоаппараты (камеры)

Они позволяют быстро получить готовый снимок. Различают две основных модификации цифровых камер. Первая из них обладает низкой ценой и соответственным качеством. В них в качестве светочувствительного элемента применена матрица видеокамеры. Изображение обновляется на экранчике со скоростью пару кадров в секунду. Видоискателя, как такового нет. Качество снимка, естественно (если матрица от видеокамеры), такое же как и на стоп- кадре в видеомагнитофоне или камере. Полученное изображение обладает низкой разрешающей способностью (320х200 и 640х480) и смотреть его лучше на экране монитора. Печать с удовлетворительным качеством возможна только на специальном принтере.

Следующая группа это камеры, в которых действительно происходит цифровая обработка изображений. Кадры, как правило, можно сделать в 2 режимах: “нормальное” и повышенное качество. Соответственно кадров с повышенным качеством (с большим разрешением) можно сохранить меньше, чем с обыкновенным качеством (разрешение 640х480, 1024х768). При этом для хранения данных используются алгоритмы эффективного сжатия графической информации, такие как JPEG.

Видеокамера

Устройство для ввода видеоинформации. Обычно она укрепляется на мониторе. Камеры широко используются при работе в сети (интернете). С помощью камер могут быть организованы видеоконференции. Камеры могут применяться для контроля доступа в помещении.

Устройства ввода мультимедиа информации (звук и видео)

Подключается к входу звуковой карты. Он позволяет осуществлять ввод аудиоданных в компьютер. Тенденции развития современных технологий ведет к тому, что управление и ввод информации будут производиться с помощью голоса. Потребуется и специальное программное обеспечение, которое позволит преобразовывать речевые предписания в машинные команды. Возможно как управление работой компьютера с помощью голосовых команд, так и ввод текстовой информации.

Звуковая плата позволяет подключить к компьютеру магнитофон или выход другого аудио-воспроизводящего устройства, а некоторые из них позволяют принимать и прослушивать передачи радио в диапазоне УКВ.

При наличии TV-кодера компьютер можно превратить в телевизор – подключив к нему телевизионную антенну или видеомагнитофон.

MIDI-устройства.

МIDI-устройства позволяют вводить музыкальную (мелодичную и тембровую) информацию с электронного музыкального инструмента. MIDI-устройства подключаются (как и джойстики) к MIDI-порту на звуковой плате. К MIDI-устройства могут быть: специальнаяMIDI-клавиатура, электрогитара, MIDI-синтезатор и др. музыкальные устройства.

При подготовке материала использовались источники:
https://wiki.fenix.help/informatika/ustroystva-vvoda-informatsii
https://studfile.net/preview/7018128/page:12/
https://studfile.net/preview/2203555/page:5/