Периферийные устройства и правила их эксплуатации

Курсовая работа Периферийные устройства и правила их эксплуатации Энгельс, 2014 г.

Введение

Как известно современный компьютер — сложная система, включающая процессор (или процессоры в многопроцессорных системах), предназначенный для выполнения программ и основную (оперативную) память, которая хранит эти программы и результаты, полученные при выполнении программ, а также периферийные устройства.

Существует достаточно большое разнообразие периферийных устройств, которые подключаются к компьютерной системе. Они играю достаточно важную роль в ее работе. Надо отметить, что с использованием периферийных устройств компьютер становится наиболее эффективным при использовании его в различных областях деятельности. Благодаря периферийным устройствам компьютер становится доступным для работы пользователей. С появлением «дружественных» пользователям периферийных устройств компьютеры стали незаменимыми помощниками людей.

1. Классификация и основные определения периферийных устройств Периферийные устройства по отношению к устройству обработки информации могут быть различными как по своему функциональному назначению, так и по принципу действия. Условно все ПУ можно разделить на следующие группы: устройства ввода и вывода символьной, текстовой, графической и видеоинформации; устройства хранения данных (памяти); устройства общения через разные среды (устройства мультимедиа); устройства связи.

В свою очередь, любые периферийные устройства подразделяются на внутренние и внешние. Все, что внутри корпуса, включая жесткий диск, сетевой адаптер, привод для чтения CD/DVD-дисков, разумеется, внутренние периферийные устройства.

1.1 Устройства ввода и вывода информации Дисплей, рассматривается как устройство вывода графической, текстовой и видео информации и подключается к выходному разъему графического адаптера. Компьютер может обеспечивать подключение одного и более дисплеев или использовать обычный телевизор при обеспечении его работы соответствующим интерфейсом.

От характеристик дисплея в значительной мере зависит эффективность и удобство работы с компьютером. Основные характеристика дисплеев приведены в таблице 1 (приложение 1).

Устройством вывода информации можно считать проектор (рис. 1.1). Они служат для получения изображения на проекционном экране. Для работы проектора не требуется каких-либо специальных программ.

Рис. 1.1. Проектор Клавиатура — устройство ввода информации, подключаемое к специализированному интерфейсу системной платы или по шине USB. Принтеры и плоттеры — устройства вывода текстовой и графической информации на бумагу или пленку. Подключаются к портам LPT, COM или USB. Обеспечивают высокую геометрическую точность вывода информации. Сканеры — растровые устройства ввода информации. Сканеры бывают ручные и планшетные. Планшетные сканеры являются высокоточными. Все сканеры различаются по разрешающей способности, которая измеряется в количестве различных точек на дюйм (ед. dpi — dot per inch= точка на дюйм). Сканеры подключаются через порт LPT или USB. А так как цветные сканеры оперируют с большим объемом информации, то стандартный порт LPT работает на ввод слишком медленно.

Недавно появились сканеры-ручки, которые сами распознают введенный текст и до его передачи в компьютер могут хранить текст во внутренней флэш — памяти. К сканерам относятся и устройства считывания штрих-кодов, которые оперируют с короткой информацией и поэтому их подключение осуществляется через обычный COM порт. Устройство — указатель — мышь относится к устройству ввода информации (команд), которая подключается к специализированному интерфейсу через порты COM или USB.

Кроме того устройством ввода информации является микрофон. Микрофон (рис. 1.2) может понадобиться в двух случаях:

· Общение через Интернет (например, через Skype);

· Запись звука с целью дальнейшего хранения и обработки на ПК.

Рис. 1.2. Микрофон Также существуют много других устройств ввода информации. Трекбол (рис. 1.3) — представляет шарик, вращая который, вы передвигаете курсор на экране. Планшет — это устройство ввода, по которому пользователь водит стилом (пером), а изображение передается компьютеру. Цифровые камеры и цифровые видеокамеры, позволяют получить статические и подвижные снимки и передать в электронном виде на обработку компьютером.

Рис. 1.3. Трекбол

1.2 Устройства памяти К устройствам памяти относятся дисководы с гибкими магнитными дискетами емкостью 1,44 Мбайта СD или DVD диски с соответствующим дисководом, также МОD — диски.

На сегодняшний момент популярными являются карты памяти. Они бывают нескольких видов:

1) CompactFlash, иначе CF, состоящей из двух типов — CF type I и CF type II. Эти разновидности карт памяти наиболее распространены из-за своих особенностей, которые резко отличают их от других типов компактных носителей информации. Обладая высокой скоростью обмена данными и предоставляя довольно высокий объём памяти эти карты обладают, в совокупности очень низкой ценой в отношении мегабайт/рубль, что очень привлекательно как для тех кто производит мобильные устройства, та и для тех кто их использует. По всем имеющимся данным в настоящее время это самый распространённый вид карт памяти.

2) IBM Microdrive — ещё одна разновидность карт памяти и является практически уменьшенной копией винчестера. Обладая стоимостью гораздо ниже, остальных видов карт памяти, но является менее надёжным устройством из-за подвижных частей. Еще одной отрицательной чертой этой карты является более высокое энергопотребление. Поэтому редкие производители используют эту разновидность в своих изделиях, разъёмы которых соответствуют CF type II.

3) SmartMedia (рис. 1.1) — тоже является представителем недорогих и компактных флэш карт (толщиною всего до одного миллиметра). Низкая стоимость этих карт определена в первую очередь использованием доступных компонентов, но и это, в свою очередь, тоже является недостатком, так как использование недорогих компонентов может привести к нештатным случаям и могут вызвать потерю информации.

Рис. 1.1. Карта памяти SmartMedia.

4) Multimedia Card (MMC) — Вот, пожалуй, один из лучших представителей карт памяти этого класса, главными преимуществами этой разновидности карт памяти являются маленькие размеры и низкое электропотребление. Правда, всё это оказывает влияние на скорость обмена информацией. Габариты этих карт — 24×32×1,4 мм, и короткой 24×18×1,4 мм. Используют их в основном в сотовых телефонах и других устройствах, имеющие очень компактные размеры.

5) SecureDigital (SD) — Своими габаритами эти карты памяти чуть уступают ММС, зато являются более предпочтительными с точки скорости обмена информацией при работе с большими размером вмещаемых данных. Эта особенность диктует и более высокие цены на них.

6) MicroSD — практически по своим характеристикам не уступает SD, имея при этом меньшие размеры. Почти со всеми картами памяти этого типа идут в комплекте переходники на SD.

7) SD и MMC обратно совместимы, поэтому карты памяти MMC можно установить и эксплуатировать вместо SD, но обратные действия увы — невозможны. Более того в последних версиях выпускаемых производителями устройств (телефоны, плееры) ставят только разъём типа SD, чтобы ввести универсальность карты (он даже обозначается в документации, как разъём SD/MMC).

8) MemoryStick — сделан специально и используется практически только в устройствах, выпускаемых фирмой Sony. Габариты этой карты памяти — 24*32/1,4 (2,1) мм., Карта очень защищена от постороннего вмешательства, а по своим рабочим характеристикам очень похожа на карту памяти — SecureDigital (SD). Однако слабым ее местом является небольшой объём хранимой информации.

По последним данным статистики в настоящее время самыми распространенными, общепринятыми и используемыми являются карты памяти типов CompactFlash и SD/MMC.

Рис. 1.2. Виды карт памяти, где 1 = MMC Plus, 2 = SD Mini, 3 = SD Micro, 4 = MMC Mobil, 5 = MS Pro, 6 = MS Pro Duo, 7 = RS MMC, 8 = SM, 9 = CF, 10 = SD.

1.3 Устройства мультимедиа Акустические системы преобразуют электрический сигнал, полученный со звуковой карты компьютера в звуковые колебания (т.е. в звук) и относятся к устройствам вывода информации.

На сегодняшний день акустические системы можно назвать обязательными устройствами ПК. Чтобы слушать музыку, смотреть фильмы, слушать аудиокниги, а также изучать IT-уроки, без «колонок» не обойтись. Акустические системы подключаются с помощью разъема «мини-джек» зеленого цвета.

При выборе колонок следует учитывать следующие важные параметры:

1) Мощность колонок (измеряется в ваттах, Вт). В характеристиках, как правило, указывают суммарную мощность колонок и очень часто возможно встретить такую запись: 2×20 Вт. Реальная мощность средних колонок составляет 10−30 Вт.

2) Расположение колонок.

Как правило, принято их ставить по обе стороны от монитора, это выглядит симметрично и довольно красиво. Но при расположении акустической системы очень важно понять, что колонки — это не декорация, а источник извлечения звука, поэтому для получения лучшего эффекта звучания желательно устанавливать их таким образом, чтобы находится на расстоянии в полтора раза больше от них, чем расстояние между самими колонками.

3) Частотные характеристики.

Можно сказать один из главных показателей. Самый идеальный диапазон частот, которые необходимо поддерживать колонкам составляет от 20 до 20 000 Гц. Это как раз соответствует тому диапазону частот, которые воспринимает человеческое ухо. Ценителям хорошего звучания, пожалуй целесообразно выбирать колонки в комплекте из 3-х штук и более с использованием сабвуфера, который всегда берет на себя определенный диапазон частот (порядка 20−200 Гц).

4) Специальные возможности Очень часто в современных колонках используются специальные возможности и дополнение, например такие, как 3D-звучание, Dolby Surround. Как правило, польза от таких дополнений только в том случае, если имеются относительно мощные и дорогостоящие комплексы. В остальных же случаях пользы не много.

Наушники, можно считать разновидностью акустических систем, только предназначены они для одного пользователя ПК. Фактически, наушники — это миниатюрные акустические системы для индивидуального использования. Подключаются наушники к компьютеру так же, как и акустические системы. На ноутбуках разъем не выделен зеленым цветом, но возле него присутствует значок «наушники» .

1.4 Устройства связи Связь компьютера с периферийными устройства, между собой и внешним миром обеспечивают устройства связи. К этим устройствам относятся модемы и адаптеры. Модемы (модуляторы — демодуляторы) обеспечивают обработку и расшифровку информации, передаваемой по телефонным сетям общего назначения или по специально выделенным линиям связи. Модемы могут устанавливаться как внутри системного блока, так и подключаться извне. Внешнее подключение, как правило, обеспечивается через СОМ порт или по шине USB. Адаптеры сетей позволяют проводить обмен информацией с гораздо более высокой скоростью, ног на меньшее расстояние. Контроллер выполняет те же функции, что и адаптер, но при этом обеспечивается его дополнительная самостоятельность после получения команд от обслуживающей программы. В составе самого контроллера может находиться его собственный процессор. Для взаимодействия с программой адаптеры и контроллеры обычно имеют регистры ввода и вывода, адреса которых могут располагаться либо в адресном пространстве памяти, либо в специальном пространстве портов ввода — вывода. Кроме того, для сигнализации программе о событиях, происходящих в периферийных устройствах, используется механизмы аппаратных прерываний, а для обмена информацией с этими устройствами применяется механизм прямого доступа к памяти, а также прямое управление шиной. Таким образом, все устройства, занимающие какие-то свои системные ресурсы (порты ввода-вывода, лини запросов прерывания и т. д.) называются системными устройствами. А устройства, подключенные к тем или иным интерфейсам системных устройств, называются периферийными устройствами.

1.5 Устройства защиты электропитания Наиболее надежным устройством, позволяющим избежать неприятностей, связанных с различными нарушениями энергопитания, являются источники бесперебойного питания. Эти устройства состоят из подавителей сетевых помех, стабилизатора напряжения, зарядного устройства, батареи аккумуляторов и преобразователей напряжения. Большинство ИБП имеют средства сигнализации, обеспечивающие пользователя информацией о состоянии сетевого питания.

Еще одной разновидностью устройств защиты питания являются сетевые фильтры. Они обеспечивают только защиту от всплесков напряжения, позволяют избавиться от помех в электропитании. Однако их правильная работа будет осуществляться только при наличии заземленных розеток.

2. Интерфейсы подключения периферийных устройств Большинство периферийных устройств подключаются через промежуточные периферийные интерфейсы, находящиеся на нижних уровнях иерархии подключений (на верхнем уровне — системная шина). Периферийные интерфейсы — самые разнообразные из всех аппаратных интерфейсов. К периферии, подключаемой через промежуточные интерфейсы, относятся большинство устройств хранения (дисковые, ленточные), устройств ввода-вывода (дисплеи, клавиатуры, мыши, принтеры, плоттеры), ряд коммуникационных устройств (внешние модемы). По назначению периферийные интерфейсы можно разделить на специализированные и универсальные, выделенные и разделяемые:

· Специализированные интерфейсы ориентированы на подключение устройств определенного узкого класса, и в них используются сугубо специфические протоколы передачи информации. Примеры — популярнейший интерфейс мониторов VGA, интерфейс накопителя на гибких дисках, традиционные интерфейсы клавиатуры и мыши, IDE/ATA и ряд других.

· Универсальные интерфейсы имеют более широкое назначение, их протоколы обеспечивают доставку данных, не привязываясь к специфике передаваемой информации. Примеры — коммуникационные порты (СОМ), интерфейс SCSI, шины USB и FireWire.

· Выделенные интерфейсы позволяют подключить к одному порту (точке подключения) адаптера (контроллера) лишь одно устройство; число подключаемых устройств ограничено числом портов. Примеры — СОМ-порт, интерфейс VGA-монитора, порт AGP, интерфейс Serial SCSI.

· Разделяемые интерфейсы позволяют подключить к одному порту адаптера множество устройств. Варианты физического подключения разнообразны: шина (жесткая, как ISA или PCI; кабельная шина SCSI и IDE/ATA), цепочка (daisy chain) устройств (SCSI, IEEE 1284.3), логическая шина на хабах (USB) или встроенных повторителях (IEEE 1394 FireWire).

Для компьютеров и связанных с ними устройств наиболее распространенной является задача передачи дискретных данных, и, как правило, в значительных объемах (не один бит). Самый распространенный способ представления данных сигналами — двоичный: например, условно высокому (выше порога) уровню напряжения соответствует логическая единица, низкому — логический ноль (возможно и обратное представление). Один двоичный сигнал за один квант времени передает один бит информации. Как говорилось ранее, процессор с периферийными устройствами обменивается байтами (8 бит), словами (в мире х86 — 16 бит), двойными словами (32 бита) данных. Для того чтобы передавать группу битов, существует два подхода к организации интерфейса:

1) Параллельный интерфейс — для каждого бита передаваемой группы имеется своя сигнальная линия (обычно с двоичным представлением), и все биты группы передаются одновременно за один квант времени, то есть продвигаются по интерфейсным линиям параллельно. Примеры: параллельный порт подключения принтера (LPT-порт, 8 бит), интерфейс ATA/ATAPI (16 бит), SCSI (8 или 16 бит), шина PCI (32 или 64 бита).

2) Последовательный интерфейс — используется лишь одна сигнальная линия, и биты группы передаются друг за другом по очереди; на каждый из них отводится свой квант времени (битовый интервал). Примеры: последовательный коммуникационный порт (СОМ-порт), последовательные шины USB и FireWire, интерфейсы локальных и глобальных сетей.

2.1 Сравнительная характеристика последовательной шины USB и параллельного порта подключения LPT

USB (Universal Serial Bus) — универсальная последовательная шина, предназначенная для подключения периферийных устройств. Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.

Является промышленным стандартом расширения архитектуры РС, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники.

С точки зрения пользователя привлекательны такие черты USB:

— Простота кабельной системы подключений.

— Изоляция подробностей электрических подключений от пользователя.

— Самоидентифицирующаяся периферия, автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование.

— Возможность динамического подключения и реконфигурирования периферии.

USB обеспечивает обмен данными между хост-компьютером (сервером, установленном в узлах сети, решающий вопросы коммуникации и доступа к сетевым ресурсам) и множеством одновременно доступных периферийных устройств. Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечивающий поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и стандартное представление информации, описывающей устройство. Многие устройства, подключаемые к USB, имеют в своем составе и «функции» и хабы (или концентратор — многопортовой репитер — устройство, физически расположенное в сети, с двумя или более портами).

Параллельный интерфейс: LPT-порт.

Порт параллельного интерфейса был введен в PC для подключения принтера — LP’T-порт (Line PrinTer — построчный принтер).

Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода / вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 386h, 378h и 278h. Порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов.

BIOS поддерживает до четырех LPT-портов (LPT1-LPT4) своим сервисом — прерыванием INT 17h, обеспечивающим через них связь с принтерами по интерфейсу Centronics. Этим сервисом BIOS осуществляет вывод символа, инициализацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера.

периферийный устройство компьютерный мультимедиа

3. Рекомендации и элементарные правила эксплуатации компьютерной техники Чтобы компьютерная техника служила долгие годы исправно, необходимо правильно ее использовать и соблюдать правила эксплуатации устройств.

Рассмотрим основные элементарные правила по обеспечению нормальной работы компьютерной техники.

3.1 Правильное питание современного компьютера Качественные электрические сети — залог долгой и стабильной работы любой бытовой электротехники и особенно компьютерной. Без качественного электропитания периферийные устройства будут работать нестабильно, а могут и вовсе не работать. К примеру (очень частое явление), один и тот же проектор, в одном доме работает идеально, а в другом доме даже не включается.

Это говорит о том, что в доме где он отказывается работать, скорее всего, напряжение питания гораздо меньше положенных 220 вольт. Исходя из этого, необходимо придерживаться следующих правил:

— при нестабильной работе компьютерной техники (частые зависания, самопроизвольная перезагрузка), попробовать запитать ее от другой «розетки», или можно выразиться более точно — запитать от другой фазы;

— при сильном подозрении, на нестандартную «плохую» электросеть, необходимо прибегнуть к помощи специалистов;

— никогда не подключать компьютерную технику к ветке сети, где параллельно подключены другие бытовые электроприборы;

— периферийные устройства желательно включать через сетевой фильтр (сетевой фильтр, снабжен встроенным фильтром высокочастотных помех, который служит не для защиты компьютера от скачков напряжения в сети, а в большей степени для защиты электросети от помех, создаваемых компьютерной техникой);

— лучше всего запитать компьютерную технику через источник бесперебойного питания — это система, необходимая для стабилизации напряжения и для аварийного питания на случай кратковременных отключений электроэнергии.

3.2 Правильное место установки компьютерной техники на рабочем месте Каждый пользователь решает самостоятельно, где и как лучше всего, разместить компьютерное оборудование на своём рабочем месте, чтобы было удобно работать и, главное, чтобы оно никому не мешало. Но, всё-таки стоит придерживаться определённых правил:

— самое главное, чтобы системный блок, монитор и дополнительные устройства не находились вблизи от отопительных приборов, а также труб центрального отопления — это гарантированно вызовет перегрев и выход из строя компьютерной техники;

— внимательно следить, чтобы не закрывались вентиляционные отверстия системного блока и монитора — не ставьте монитор или системный блок таким образом, чтобы ограничивать доступ воздуха к ним;

— предпочтительнее устанавливать системный блок ближе к полу — по полу гуляет более прохладный воздух;

— необходимо поддерживать чистоту в помещении — компьютерная техника не переносит пыль также как и перегрев;

— крайне нежелательно располагать на системном блоке любые посторонние предметы — сканер, принтер, акустические колонки и даже горшок с красивым растением или упаковку любимого пива.

3.3 Присоединение любых кабелей к компьютеру Абсолютно все кабели, соединяющие системный блок с любыми периферийными устройствами [например принтер COM, клавиатура и мышь PS/2], необходимо вставлять и вынимать только строго при полностью обесточенном компьютере. Полностью обесточенным считается компьютер с отключенным силовым кабелем питания от электросети. Исключить из этого правила можно лишь устройства с USB интерфейсом, они могут подключаться к включенному [работающему] компьютеру. Нужно запомнить — производить какие-либо операции, связанные с обслуживанием, подключением, отключением или перемещением компонентов компьютерной системы без предварительного полного отключения питания недопустимо.

3.4 Правильный уход за компьютерной техникой Минимум один раз в неделю, необходимо протирать корпус системного блока и все периферийные устройства (мышь, клавиатура, монитор, принтер и т. д.) от пыли и загрязнений. Для ухода за компьютерной техникой, использовать только предназначенные для этого средства — специальные салфетки, ткань из микрофибры.

Дисплей следует протирать только специально предназначенными салфетками, которые легко можно найти в любом компьютерном магазине. Нужно запомнить, что никогда не стоит протирать его мокрыми тряпками или средством для очищения стекол. Это пагубно для него.

Клавиатуру следует протирать чуть влажной тряпкой ежедневно. Можно чистить обычной кисточкой, она поможет удалить ту пыль, до которой Вы не добрались тряпкой, но лучше всего клавиатуру перевернуть и пропылесосить снизу.

Главные враги мыши — грязь и пыль. Оптико-механические мыши чрезвычайно чувствительны к любым загрязнениям рабочей поверхности и довольно быстро выходят из строя. Поэтому необходимо следить за их состоянием.

Очень много пыли скапливается в корпусе системного блока — это сокращает жизнь его компонентов и может привести к сбоям в работе компьютера. Рекомендуется ежегодно полностью разбирать системный блок и чистить внутренние компоненты от пыли; проводить такую операцию необходимо очень осторожно, ничего не повредив. Если у вас нет такого опыта — лучше воспользоваться услугами специалистов. Правильный и регулярный уход за компьютерной техникой — гарантия продолжительного срока его службы, экономия ваших денег и нервов.

Заключение

Периферийные устройства играют важную роль в работе компьютерной системы. Надо отметить, что с использованием периферийных устройств компьютер становится наиболее эффективным при использовании его в различных областях деятельности.

Периферийные устройства по отношению к устройству обработки информации могут быть различными как по своему функциональному назначению, так и по принципу действия. В стандартную комплектацию ПК обычно входят следующие периферийные устройства: монитор (дисплей), клавиатура, мышь, принтер, сканер или многофункциональное устройство.

В данной работе были рассмотрены характеристики основных периферийных устройств, а также разработаны основные правила по их эксплуатации, техники безопасности и уходу за ними.

1. Гук. М. Аппаратные средства IBM PC. Питер, 2005, с. 20−33, 45−52.

2. www.ixbt.com

3. Журнал «Компьютер плюс». Сергей Асмаков. Беспроводные интерфейсы для периферийных устройств.

4. http://www.inf1.info/peripheral — электронный учебник «Планета информатики»

5. http://www.ustroistvo-pk.ru

6. Леонтьев В. П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. — М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2004.

Приложение Таблица 1

Оптические характеристики мониторов.

Таблица 2

Частотные характеристики мониторов.