Появление большого числа цифровых устройств – МР3-плееров, цифровых фото- и видеокамер, КПК, потребовало разработки миниатюрных устройств внешней памяти, обладающих малой энергоемкостью, небольшими размерами и обеспечивало бы совместимость с ПК. Первые промышленные образцы такой памяти появились в 1994 г.
Новый тип памяти получил название флэш-памяти (Flash-memory)/ флэш-память представляет собой микросхему перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) с неограниченным числом циклов перезаписи. Такой тип получил название FRAM (ферроэлектрическая память с произвольным доступом). В настоящее время объем флэш-памяти достигает нескольких Гбайт, скорость записи и считывания составляют десятки Мбайт.
Устройства ввода. К устройствам ввода информации относятся: клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, графические планшеты, световое перо, сенсорные экраны, сканер, микрофон, цифровой фотоаппарат, видеокамера.
Сенсорные экраны и графические планшеты относятся к устройствам ввода информации. Сенсорные экраны используются в платёжных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации торговли, карманных компьютерах, операторских панелях в промышленности.
Универсальным устройством ввода информации является клавиатура. Современные типы клавиатур различаются принципом формирования сигнала при нажатии клавиш. Стандартная имеет 101 клавишу. Среди современных типов можно отметить беспроводную клавиатуру, в которой передача информации происходит с помощью датчика инфракрасного излучения. Можно также отметить гибкую резиновую клавиатуру, работающую бесшумно, защищенную от химических и механических воздействий. Драйвер клавиатуры -- специальная программа, обеспечивающая отображение на экране монитора символа, набранного на клавиатуре. Контроллер клавиатуры -- устройство сопряжения клавиатуры с ЭВМ. Он тестирует клавиатуру при включении ЭВМ; опрашивает состояния клавиш; запоминает до 20 отдельных скан-кодов клавиш; преобразует скан-коды нажатых клавиш в коды ASCII. При нажатии (отпускании) клавиши контроллер запоминает код нажатия (отпускания). Одновременно поступает запрос на соответствующее аппаратное прерывание. При выполнении прерывания скан-код преобразуется в код ASCII, и оба кода (скан-код и ASCII-код) пересылаются в соответствующее поле ОЗУ машины. Если клавиша нажата более 0,5 с, то генерируются повторные коды нажатия.
В качестве устройств для ручного ввода информации используются устройства графического ввода - манипуляторы: джойстик - рычаг, мышь, трекбол - шар в оправе, световое перо, геймпад и др.
Мышь представляет собой электронно-механическое устройство, внешний вид и принцип действия весьма разнообразны. Например, в портативных компьютерах мышь вмонтирована в его корпус и представляет собой площадку с сенсорами, которые отслеживают движение пальца по площадке и силу его давления. Такие устройства получили название трекпоинты или трекпады. Механическое устройство состоит из резинного шарика, вращающегося при перемещении мыши по горизонтальной поверхности, а у трекбола вращается непосредственно рукой.Трекбол представляет собой перевернутую мышь. В нем обычно используется оптико-механический принцип ввода данных. Применяется в ноутбуках.
Манипулятор типа джойстик является основным устройством для управления компьютерными играми. Простейший джойстик представляет собой основание с укрепленной на ней подвижной рукояткой, на которой размещены 4 кнопки и двухпозиционный курок.
Дигитайзер — устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель — планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент — световое перо, с помощью которого указывается позиция на планшете. При перемещении пера по планшету фиксируются его координаты в близко расположенных точках, которые затем преобразуются в компьютере в требуемые единицы измерения. Световое перо содержит светодиод, регистрирующий изменения яркости в том месте экрана, куда им указывает пользователь. По запаздыванию сигнала с фотодиода по отношению к пилообразным колебаниям, формируемым генераторами кадровой и строковой разверток, определяется точка, на которую указывает перо.
Цифровая фотокамера содержит ПЗС-матрицу (ПЗС - прибор с зарядовой связью), состоящую из большого количества фотоэлементов (300-900 тыс.), на которую с помощью объектива фокусируют изображение. Цифровая фотокамера имеет ЗУ для хранения файлов-фотографий и жидкокристаллический дисплей, который является видоискателем и позволяет просматривать содержимое памяти. Цифровая видеокамера (видеокодак) получает последовательность фотографий с частотой 25-30 кадров/с и записывает их в видеофайл. Параллельно идет запись звука.
Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений: фотографий, рисунков, слайдов, текстовых документов. Прежде всего, они бывают черно-белые и цветные. Черно-белые сканеры могут считывать штриховые изображения и полутоновые. Цветные сканеры работают и с черно-белыми, и с цветными оригиналами. В цветных сканерах используется цветовая модель RGB (красный-зеленый-синий): сканируемое изображение освещается от последовательно зажигаемых трехцветных ламп; сигнал, соответствующий каждому основному цвету, обрабатывается отдельно. Число передаваемых цветов колеблется от 256 до 65536 (стандарт High Color) и даже до 16,7 млн. (стандарт True Color). Разрешающая способность сканеров составляет от 75 до 1600 dpi (точек на дюйм).
Файл, создаваемый сканером в памяти машины, называется битовой картой. Существуют два формата представления графической информации в файлах компьютера: растровый формат и векторный. В растровом формате графическое изображение запоминается в файле в виде мозаичного набора множества точек (нулей и единиц), соответствующих пикселям отображения этого изображения на экране дисплея. В векторном формате задаются координаты точек (их радиус-векторов) и их цвета. При необходимости координаты X, Y умножаются на коэффициент и рисунок меняет размеры. В текстовом формате информация идентифицируется кодами шрифтов, символов, абзацев и т.п.
Программы распознавания образов распознает считанные сканером с документа битовые (мозаичные) контуры символов (букв и цифр) и кодирует их ASCII-кодами, переводя в удобный для текстовых редакторов векторный формат.
К основным параметрам планшетных сканеров относятся
· разрешающая способность (dpi)
· динамический диапазон
· производительность
Разрешающая способность планшетного сканера определяется количеством точек на дюйм и зависит от технических особенностей модели сканера, составляет от 75 до 1600 dpi.
Динамический диапазон – это логарифм отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков, количество передаваемых цветов – разрядность представления цвета одной точки (24 бита, 32 бита);
Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного размера.
Конструктивно сканеры делятся на 4 типа: ручные, планшетные, роликовые и проекционные.
Ручные перемещаются по изображению вручную, выполнены в виде блока с рукояткой, который прокатывают по изображению. Имеют малые габариты низкую стоимость, позволяют сканировать изображения любого размера, но могут возникать искажения при совмещении частей изображения.
Планшетные являются наиболее распространенным типом сканера. В них сканирующая линейка светодиодов движется относительно неподвижного оригинала, который помещается на стеклянное основание. Скорость сканирования составляет 2-10 с на страницу А4. К недостаткам относят необходимость ручного позиционирования каждой страницы.
Роликовые используют для пакетной обработки листовых документов, в них подача листа происходит автоматически. Сканирующая головка в таких сканерах неподвижна, а лист перемещается относительно нее. Недостатки – проблема выравнивания листов и сложность работы с листами нестандартного размера.
Проекционные отличаются тем, что оригинал устанавливается в рамку и сканирование проводится на просвет, как правило, с масштабированием.
