Класифікація і основні визначення ПП

Периферійні пристрої по відношенню до облаштування обробки інформації можуть бути різними як по своєму функціональному призначенню, так і за принципом дії.

Пристрої Пристрої Пристрої Пристрої

вводу, виводу пам’яті мультимедії зв’язку

- дисплей - накопичувачі - відеосистеми -послідовні інтерфейси

-клавіатура FD и НD

- мишка - накопичувачі - аудіосистеми RS232 и RS485

- принтери оптичні

- плотери CD і DVD -паралельні

- сканери - накопичувачі шини ПП

- штрихкодовые магнітно-оптичні AST і SCSI

устройства МOD

считывания - CD/ DVD рекодер

Умовно всі ПП можна розділити на наступні групи (рис.1.1):

1. пристрої введення і виведення символьної, текстової, графічної і відеоінформації;

2. пристрої зберігання даних (пам'яті);

3. пристрої спілкування через різні середовища (пристрої мультимедії);

4. пристрої зв'язку.

Розглянемо короткий огляд периферійних пристроїв що підлягають вивченню в цій дисципліні.

І. пристрої введення і виведення

Дисплей (монітор) -- це пристрій виведення графічної, текстової і відео інформації і підключається до вихідного роз’єму графічного адаптера. Комп'ютер може забезпечувати підключення одного і більше дисплеї або використати звичайний телевізор при забезпеченні його роботи відповідним інтерфейсом.

Клавіатура-- пристрій введення інформації, що підключається до спеціалізованого інтерфейсу системної плати або по шині USB.

Принтери і плотери -- пристрої призначені для виведення текстової і графічної інформації на папір або плівку. Підключаються до портів LPT, COM або USB. Забезпечують високу геометричну точність виведення інформації.

Сканери -- растрові пристрої введення інформації. Сканери бувають ручні і планшетні. Планшетні сканери є високоточними. Усі сканери розрізняються по роздільній здатності, яка вимірюється у кількості різних точок на дюйм. Сканери підключаються через порт LPT або USB.

А оскільки кольорові сканери оперують з великим об'ємом інформації, то стандартний порт LPT працює на введення занадто повільно. Нещодавно з'явилися сканери-ручки, які самі розпізнають введений текст і до його передачі в комп'ютер можуть зберігати текст у внутрішній флеш - пам'яті. До сканерів відносяться і пристрої зчитування штрих-кодів, які оперують з короткою інформацією і тому їх підключення здійснюється через звичайний COM порт.

Пристрій - покажчик (мишка) -- відноситься до пристроїв введення інформації (команд), яка підключається до спеціалізованого інтерфейсу через порти COM або USB.

ІІ. пристрої пам’яті

Ця група складається з пристроїв пам'яті. До них відносяться дисководи з гнучкими магнітними дискетами, місткістю 1.44 Мбайта, СD або DVD диски з відповідним дисководом, також МОD - диски. Для підключення цих пристроїв використовується шина АТА, якщо ці пристрої усередині системного блоку, або порти COM і USB, якщо вони використовуються як зовнішні пристрої.

ІІІ. мультимедійні пристрої

Для спілкування людини з комп'ютером використовуються мультимедійні пристрої (multi media - безліч середовищ). Будь-який дисплей вільно може відтворювати відео зображення з будь-якого носія інформації. Проте для відтворення потоку стислих відеоданих (показ відеофільмів, телеконференцій і так далі) потрібні додаткові пристрої відеокодування і масштабування, які дозволяють покращити якість зображення при зниженні навантаження центрального процесора при обробки таких даних. Крім того, для роботи з джерелами відео сигналу потрібні додаткові облаштування захоплення і обробки окремих кадрів, так звані відеобластери. Комп'ютери, які здатні приймати телепрограми мають бути оснащені картами телевізійних приймачів(тюнерами). До графічного адаптера можуть підключатися спеціальні проекційні апарати, що виводять зображення на великий екран .

Невід'ємною частиною мультимедійного комп'ютера є аудіосистема. Сучасні звукові карти мають аудіокодек -- засоби цифрового запису і відтворення аудіосигналів. Ці засоби дозволяють:

- програвати звукові файли різними форматами даних;

- записувати (оцифровувати) зовнішні аудіосигнали з будь-яких носіїв інформації;

- організовувати цифровий зв'язок по мережі;

- синтезувати і розпізнавати мову.

За наявності мікшера в звуковій карті, можливо змішувати (поєднувати, мікшувати) сигнали від різних джерел: від кодека, мікрофону, аудіовиходу, лінійного входу, синтезатора.

Оскільки мультмедийные комп'ютери вимагають великого об'єму даних, то для їх зберігання використовують носії інформації CD\DVD з відповідними приводами.

Таким чином, мультимедійний комп'ютер повинен мати наступні мінімально можливі периферійні пристрої:

1. графічний адаптер;

2. звукова карта;

3. привід CD\DVD.

Розвиток мультимедійних систем привіело до появи комбінованих аудіовідеосистем, що забезпечують повний відрив від реальної дійсності за допомогою окулярів і шолома віртуальної реальності. Ці пристрої виводять зображення окремо для кожного ока, що забезпечує об'ємне сприйняття тривимірного зображення.

IV. пристрої зв’язку

Зв'язок комп'ютера з периферійними пристроями, між собою і зовнішнім світом, забезпечують пристрої зв'язку. До цих пристроїв відносяться модеми і адаптери.

Модеми (модулятори-демодулятори) забезпечують обробку і розшифровку інформації, що передається по телефонних мережах загального призначення або по спеціально виділених лініях зв'язку. Модеми можуть встановлюватися як усередині системного блоку, так і підключатися ззовні. Зовнішнє підключення, як правило, забезпечується через СОМ порт або по шині USB.

Адаптери мереж дозволяють проводити обмін інформацією з набагато більш високою швидкістю, але на меншу відстань.

Контролер виконує ті ж функції, що і адаптер, але при цьому забезпечується його додаткова самостійність після отримання команд від обслуговуючої програми. У складі самого контролера може знаходитися його власний процесор.

Для взаємодії з програмою адаптери і контролери зазвичай мають регістри введення і виведення, адреси яких можуть розташовуватися або в адресному просторі пам'яті, або в спеціальному просторі портів введення - виведення. Крім того, для сигналізації програмі про події, що відбуваються в периферійних пристроях, використовується механізми апаратних переривань, а для обміну інформацією з цими пристроями застосовується механізм прямого доступу до пам'яті, а також пряме управління шиною.

Таким чином, усі пристрої, які займають певні системні ресурси (порти введення-виведення, ліні запитів переривання і т.д.) називаються системними пристроями.

А пристрої, підключені до інтерфейсів системних пристроїв, називаються периферійними пристроями.

Таким чином поділ усіх пристроїв в різних архітектура комп'ютерів може бути різним і залежати як від складу, так і від конфігурації архітектури комп'ютера.

Інтерфейс RS-232 -- СОМ-порт є послідовним інтерфейсом передачі даних в одному напрямі, використовуючи одну сигнальну лінію. Послідовна передача дозволяє скоротити кількість сигнальних ліній зв'язку і добитися хорошої якості зв'язку на великих відстанях. Цей інтерфейс забезпечує асинхронний спосіб передання даних по мережі.

Довжина лінії і швидкість передачі інформації визначають різну модифікацію послідовного інтерфейсу, наприклад, RS-485, який називають магістральним інтерфейсом. У цьому інтерфейсі для передачі кожного сигналу використовується диференціальні сигнали з окремою (витою) парою дротів для кожного сигнального ланцюга.

Для підключення периферійних пристроїв широко використовуються паралельні шини АТА і SCSI :

1. АТА -(Advanced Technology Attachment - Просунута Технологія Приєднання) використовується для підключення накопичувачів на жорстких дисках. Інтерфейс цієї технології з'явився а результаті перенесення контролера жорсткого диска ближче до накопичувача. При цьому подовжився зв'язок системної шини з пристроєм.

2. SCSI -(Small Computer System Interface - Системний Інтерфейс Малих Комп'ютерів) є шиною для підключення периферійних облаштувань комп'ютера.

У паралельних шинах є можливість синхронізації ведучих і ведених пристроїв, підтвердження кожного кроку протоколу обміну і, при необхідності, продовження окремих фаз обміну інформацією за вимогою невспіваючого пристрою.

Послідовні шини дозволяють об'єднати так само безліч пристроїв.

У послідовних шинах, коли інформація передається повністю пакетами, а синхронізація можлива тільки по приймаючому потоку біт, такої можливості покрокового обміну або гальмування немає. Ця особливість зближує послідовні шини з локальними мережами передачі даних.

Найбільшу популярність нині отримали послідовні шини USB і Fire Wire, які здатні передавати трафік аудіо- і відеоданих.

Шина USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина) є промисловим стандартом розширення архітектури ПК.

Ця шина забезпечує три швидкості передачі даних :

1. FS -(full speed - повна швидкість) 12 Мбіт /с;

2. LS -(slow speed - низька швидкість) 1,5 Мбіт/с;

3. HS -(high speed - висока швидкість) 480 Мбіт/с.

У одній і тій же системі можуть одночасно працювати пристрої з трьома швидкостями. Шина зі швидкостями FS і LS відповідає пізній версії USB 1.0, а із швидкістю HS новій версії USB 2.0. Ця шина орієнтована на периферійні пристрої і дозволяє передавати аудіо (USB 1.0) і відео(USB 2.0.) сигнали, а також сполучати пристрої, віддалені від комп'ютера на відстань до 25 м з використанням проміжних хабів. Кабель USB має одну екрановану виту пару для сигнальних ланцюгів і одну неекрановану пару для подання живлення +5В.

Шина Fire Wire (вогняний дріт) відрізняється від шини USB тим, що замість однієї сигнальної пари дротів вона має дві сигнальні пари дротів або пара оптичний волокон. У ній можливі три швидкості передачі сигналу: 100, 200, 400 Мбіт/с із забезпеченням цифрового зв'язку до 63 пристроїв без додаткової апаратури (хабів). Шина дозволяє передавати одночасно два канали: відео і аудіо сигнали. Живлення, що поступає від шини (струм до1,5А) дозволяє підключеним пристроям працювати з системою навіть при відключенні їх живлення.