CheckTests
Создай свой урок с применением ПК Родюшкин Александр Николаевич
§9. Внешние устройства. Классификация внешних устройств. Аппаратное обеспечение для подключения к сети Интернет. Принципы работы аппаратных средств компьютера
9.1. Классификация внешних устройств
Внешние (периферийные) устройства обеспечивают взаимодействие компьютера с пользователем, другими компьютерами или техническими устройствами.
Они подключаются к компьютеру через специальные разъемы — порты ввода-вывода. Большинство современных внешних устройств подключается к порту USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина).
Внешние устройства по своему назначению можно разделить на: устройства ввода, устройства вывода, устройства хранения информации, а также средства связи и коммуникации (пример 9.1).
К устройствам ввода информации относятся:
- клавиатура;
- устройства указания, или графические манипуляторы: джойстик (приспособление в виде рычага — рукоятки, штурвала, — позволяющее управлять виртуальным объектом в двух- или трехмерном пространстве); световое перо (манипулятор, который позволяет вводить информацию путем прикосновения устройства к экрану); мышь; трекбол («мышь наоборот»: для работы необходимо вращать шар, закрепленный в неподвижном корпусе);
- графический планшет, или дигитайзер (состоит из пера и планшета, чувствительного к нажатию или близости пера; предназначен для ввода в компьютер информации, созданной «от руки»);
- сканер;
- микрофон.
К устройствам вывода информации относятся:
- монитор;
- принтер (лазерные и струйные принтеры позволяют выводить информацию на бумагу, 3D-принтеры позволяют создавать объемные объекты);
- плоттер (устройство для автоматического вычерчивания рисунков, схем, чертежей, карт; режущий плоттер позволяет осуществлять вырезку лекал из картона, кожи, пластика и др.);
- колонки, наушники.
Многие из устройств комбинируют в себе устройства ввода и вывода: многофункциональное устройство (МФУ) содержит в себе сканер и принтер; гарнитура объединяет микрофон и наушники. Сенсорные мониторы не только отображают информацию, но и позволяют ее вводить.
Устройства хранения — устройства внешней памяти, которые были рассмотрены в предыдущем параграфе.
Для работы многих устройств необходимы карты (платы) расширения (пример 9.4), которые содержат адаптеры.
Адаптер необходим для преобразования сигнала, поступающего от устройства, в двоичный код и обратно. Некоторые адаптеры встроены непосредственно на материнскую плату.
К средствам связи и коммуникации относят устройства, которые позволяют организовать передачу данных по компьютерной сети:
- сетевой адаптер, или сетевая карта (предназначается для соединения компьютеров в локальную сеть по технологии Ethernet — проводное соединение);
- модем (устройство передачи данных между компьютерами по телефонной и другим линиям связи);
- маршрутизатор, или роутер (устройство, необходимое для перенаправления пакетов данных в одной или нескольких подсетях; маршрутизаторы позволят обеспечить как про-водной, так и беспроводной доступ в Интернет).
9.2. Аппаратное обеспечение для подключения к сети Интернет
Количество пользователей Интернета в современном мире стремительно растет. Сегодня практически каждый человек может подключиться к Интернету.
Интернет — сложная система компьютерных сетей. Передача данных в компьютерных сетях требует согласованной работы большого количества разнообразных устройств. Для слаженного взаимодействия работы сетевых устройств Международной организацией стандартов (International Standard Organization — ISO) была разработана сетевая модель OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и способы передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи.
Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения (пример 9.6). Модель включает в себя семь уровней. Каждому из них отводится конкретная роль, а общая задача передачи данных разбивается на отдельные подзадачи.
Основным с точки зрения пользователя является прикладной уровень. Этот уровень обеспечивает выполнение прикладных задач пользователей. На нем реализуются такие сервисы, как удаленная передача данных, электронная почта и работа веб-браузеров.
Сегодня существуют разнообразные способы подключения к Интернету. Основные отличия: принцип работы, скорость передачи данных, надежность, сложность настройки оборудования, цена.
По количеству трафика использование Интернета можно разделить на две группы: просмотр страниц (малое количество трафика) и скачивание больших файлов — фильмов, музыки и т. д. (требует большого количества трафика). В первом случае достаточно скорости обычного модемного соединения.
Однако такая скорость затрудняет скачивание файлов, поэтому для полноценного использования возможностей Интернета требуется высокоскоростной доступ.
Существует два вида технологий выхода в Интернет:
От технологии подключения к Интернету зависит тип используемого модема (пример 9.7).
Передача данных при проводной технологии осуществляется по специальному кабелю (оптоволокно или витая пара), который с одной стороны подключен к оборудованию провайдера, а с другой — в сетевую карту компьютера.
В зависимости от типа оборудования провайдера используются следующие способы проводного подключения к Интернету:
- Модемные соединения (ADSL). Данная технология превращает аналоговые сигналы, передаваемые по стандартной телефонной линии, в цифровые сигналы (пакеты данных). При этом во время работы можно совершать звонки.
- Соединение по выделенной линии. При этом пользователь получает постоянный выход в Интернет через отдельную свободную телефонную линию, которая гарантирует высокое качество соединения и передачу данных на высокой скорости.
- Подключение через телевизионный кабель. Этот способ возможен только в случае наличия кабельного телевидения.
Беспроводные технологии служат для передачи данных между двумя и более точками на расстоянии, не требуя проводной связи. Для передачи информации могут использоваться радиоволны, а также инфракрасное, оптическое или лазерное излучение.
Наиболее существенными характеристиками беспроводных технологий передачи данных являются максимальная скорость передачи и максимальное расстояние, на которое можно передавать информацию (пример 9.8).
Беспроводные маршрутизаторы позволяют использовать Интернет, находясь в любом месте в пределах зоны доступа.
Еще недавно подключение к Интернету через спутниковую связь было практически недоступно для обычных пользователей из-за высокой цены.
Современная спутниковая связь по скорости, надежности и безопасности не уступает традиционной проводной. Существенным ее преимуществом является возможность применения в отдаленных и труднодоступных местах, где невозможно или слишком дорого прокладывать интернет кабель.
Спутниковой связью широко пользуются государственные службы, геологоразведочные и нефтяные компании, телекоммуникационные фирмы и другие крупные организации. В ряде случаев она является единственным вариантом интернет-коммуникаций (пример 9.9).
9.3.Принципы работы аппаратных средств компьютера
Современный компьютер использует электрические сигналы, т. е. ток или напряжение, значения которых меняются по закону, отображающему передаваемое сообщение. С помощью сигналов кодируются передаваемые и обрабатываемые данные.
Электрические сигналы можно использовать для кодирования как двоичный код: «1» — есть ток (ток больше пороговой величины); «0» — нет тока (ток меньше пороговой величины).
Чем меньше значений существует в системе, тем проще изготовить отдельные конструктивные элементы, оперирующие этими значениями. Наиболее надежным и дешевым является устройство, каждый разряд которого может принимать два состояния: есть ток/нет тока, высокое напряжение/ низкое напряжение, намагничено/не намагничено и т. д.
Пример 9.1. Внешние устройства:
Пример 9.2. Устройства ввода: