Устройство вывода: назначение, виды и основные характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра информационных технологий

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине:

"Информатика и математика"

на тему:

"Устройство вывода: назначение, виды и основные характеристики"

Выполнила: студентка 1го курса

факультета социальных технологий

Голыженкова Егения Александровна

Проверил: Морщинов Е. Д

Москва 2010

План

Введение

1. Устройство для вывода визуальной информации:

a) Монитор (дисплей):

b) Проектор

c) Принтер

d) Плоттер (графопостроитель)

2. Устройство для вывода звуковой информации

a) Встроенный динамик

b) Колонки

c) Наушники

3. Устройство для вывода тактильной информации

a) Руль

b) Кресло с обратной связью

4. Устройство для вывода информации запаха

a) Генератор запаха Pinoke

b) Японский аромогенератор

Заключение

Список литературы

Введение

Появление в 1975 г. в США первого серийного персонального компьютера (персональной ЭВМ - ПЭВМ) вызвало революционный переворот во всех областях человеческой деятельности. Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными. В частности, начиная с самых первых поколений, любая ЭВМ состоит из следующих основных устройств: процессор, память (внутренняя и внешняя) и устройства ввода и вывода информации. В данной работе будет рассмотрено более подробно назначение, виды и основные характеристики устройств вывода информации. Такие устройства предназначены для:

· вывода визуальной информации

· вывода звуковой информации

· вывода тактильной информации

· вывода информации запаха

1. Устройство для вывода визуальной информации

a) Монитор (дисплей)

Информационную связь между пользователем и компьютером обеспечивает монитор. Первые микрокомпьютеры представляли собой небольшие блоки, в которых практически не было средств индикации. Все, что имел в своем распоряжении пользователь - это набор мигающих светодиодов или возможность распечатки результатов на принтере. По сравнению с современными стандартами первые компьютерные мониторы были крайне примитивны; текст отображался только в одном цвете (как правило, в зеленом), однако в те годы это было важнейшим технологическим прорывом, поскольку пользователи получили возможность вводить и выводить данные в режиме реального времени. Со временем появились цветные мониторы, увеличился размер экрана и жидкокристаллические панели перекочевали с портативных компьютеров на рабочий стол пользователей.

­ Классификация мониторов

v Вид выводимой информации

· алфавитно-цифровые

o дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию

o дисплеи, отображающие псевдографические символы

o интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных

· графические

o векторные

o растровые

v Строение

· ЭЛТ - на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)

· ЖК - жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD)

· Плазменный - на основе плазменной панели

· OLED-монитор - на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode - органический светоизлучающий диод)

· Виртуальный ретинальный монитор - технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза.

· Сенсорные мониторы

v Параметры мониторов

§ Вид экрана - стандартный (4:3) и широкоформатный

§ Размер экрана - определяется длиной диагонали

§ Разрешение - число пикселей по вертикали и горизонтали

§ Глубина цвета - количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного)

§ Размер зерна или пикселя

§ Частота обновления экрана

§ Скорость отклика пикселей (не для всех типов мониторов)

§ Угол обзора

v Тип видеоадаптера

§ HGC

§ CGA

§ EGA

§ VGA, SVGA

­ Виды мониторов

v Мониторы на электронно-лучевой трубке.

Электронно-лучевая трубка представляет собой электронный вакуумный прибор в стеклянной колбе, в горловине которого находится электронная пушка, а на дне - экран, покрытый люминофором.

Нагреваясь, электронная пушка испускает поток электронов, которые с большой скоро-стью движутся к экрану. Поток электронов (электронный луч) проходит через фокусирую-щую и отклоняющую катушки, которые направляют его в определенную точку, покрытого люминофором экрана. Под воздействием ударов электронов люминофор излучает свет, который видит пользователь, сидящий перед экраном компьютера.

v Жидкокристаллические мониторы

LCD (Liquid crystal display) мониторы сделаны из вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств, связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча проходящего сквозь них. Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований, стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в кварцевых часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров.

v Сенсорные мониторы

В этих типах мониторов общение с компьютером осуществляется путём прикосновения пальцем к определённому месту чувствительного экрана. Сенсорные экраны часто встречаются в современных цифровых камерах. Существует множество разных типов сенсорных экранов, которые работают на разных физических принципах. Например: на стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану - вертикальные, при прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.

v Плазменные мониторы

Эта технология носит название PDP (Plasma display panels) и FED (Field emission display). Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например аргоном или неоном. Фактически, каждый пиксель на экране работает как обычная флуоресцентная лампа. Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствие дрожания являются большими преимуществами таких мониторов. Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым можно увидеть нормальное изображение на плазменных мониторах существенно больше чем 45°.

v OLED-монитор

Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой положительный.

Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона, которое сопровождается испусканием (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным. Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации не происходит. В качестве материала анода обычно используется оксид индия легированный оловом. Он прозрачный для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Для изготовления катода часто используют металлы, такие как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствующей инжекции электронов в полимерный слой.

v Виртуальный ретинальный монитор

Система обнаруживает глаз и проецирует на него изображение. Три лазерных луча (красный, синий и зеленый) рисуют изображение непосредственно на сетчатке пользователя. При использовании VRD качество изображения аналогично качеству современных настольных мониторов. Причем, в отличие от используемых в настоящее время дисплеев для носимых компьютеров, VRD транслирует изображение с компьютера, не блокируя того, что находится перед глазами. Передаваемый компьютерный образ просто парит перед глазом, а пользователь видит все, что происходит вокруг.

­ Основные характеристики мониторов:

Ш Размер экрана монитора - измеряется в дюймах (1 дюйм - 2,54 см) и обычно составляет 14, 15, 17, 19, 20, 21 дюйм. Чем больше размер экрана монитора, тем комфортней за ним работать, особенно тем, кто занимается компьютерной графикой;

Ш Максимальная частота регенерации изображения - показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. Частоту регенерации измеряют в герцах (Гц) и минимально допустимым значением для комфортной работы за экраном монитора считают зна-чение 75 Гц, (75 раз в секунду) нормой - 85 Гц (85 раз в секунду) и комфортным - 100 Гц (100 раз в секунду) и более;

Класс защиты (соответствие санитарно-гигиеническим требованиям).

b) Проектор

Проектор - световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности малого размера или в малом объёме. Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора - экран.

Виды проекторов:

· ультрапортативные

· портативные

· стационарные.

Ультрапортативные проекторы имеют малый вес (до 2 кг) и компактные габариты, позволяющие носить их, например, в специальном отделении сумки для ноутбука. Такие проекторы предназначены в первую очередь для работы вне офиса, на всевозможных выездных мероприятиях, где требуется демонстрация видеоматериала.

При всей компактности такого решения его технические характеристики вполне позволяют проводить качественные презентации даже в условиях, далеких от идеальных.

Соображениями мобильности продиктованы и такие особенности ультрапортативных проекторов, как возможность работы от аккумуляторов и чтение информации с карт памяти либо внешних USB-устройств без подключения к компьютеру.

Портативные проекторы могут использоваться как в небольших офисах или залах небольшой площади, так и на выезде. Они не настолько компактны, как предыдущий вид, но их вес и габариты все же допускают мобильное использование. В офисе такой проектор может быть закреплен на стене или потолке и выполнять функции стационарного проектора.

Стационарные проекторы предназначены для залов большой площади. Они отличаются повышенной мощностью ламп, бОльшим разрешением, контрастностью и яркостью изображения, однако из всех видов проекторов имеют маскимальный вес и габаритные размеры. Такие проекторы обычно стационарно прикрепляются на потолке при помощи специальных крепежей, зачастую для более легкого подключения они оснащаются модулями беспроводной связи.

Технические характеристики:

Яркость (или световой поток). Эта величина измеряется ANSI-люменах и в общих чертах характеризует способность проектора выдавать качественное изображение в освещенном помещении. Чем выше этот показатель, тем меньше требований к освещенности помещения, ведь зачастую возможность создать в нем полумрак может отсутствовать.

Контрастность. От этого показателя зависит способность проектора воспроизводить яркие и темные фрагменты изображения. Обычно эта величина обозначается как соотношение яркостей самых темных и самых светлых участков. Соответственно, чем этот показатель больше, тем выше качество изображения.

Разрешающая способность (разрешение). Многие проекторы имеют несколько вариантов разрешения, предоставляя пользователю большую свободу выбора. Самые распространенные варианты разрешения - это:

- 640х480 (VGA),

- 800х600 (SVGA),

- 1024х768 (XGA),

- 1280х1024 (SXGA),

- 1600х1280 (UXGA),

- 2048х1536 (QXGA).

Кроме того, в связи с растущей популярностью широкоэкранных мониторов, в том числе и у ноутбуков, помимо проекторов со стандарным соотношеним сторон матрицы (4:3) появились проекторы, поддерживающие широкоэкранный режим 16:9.

c) Принтер

Принтер (или печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу. Все принтеры могут выводить также рисунки и графики, цветные или черно-белые изображения.

Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с IBM PC. Рассмотрим основные типы.

Виды принтеров:

· Матричные

· Струйные

· Лазерные

Основные характеристики

ь Способ печати

ь Скорость печати

ь Качество печати

ь Надёжность

Матричные - это принтеры ударного действия. Изображение на бумаге будет формироваться из оттисков, образующихся из следов от ударов маленьких стержней (обычно 9 или 24) через красящую ленту. Печатающая головка такого принтера перемещается вдоль бумаги, оставляя строку символов.

Недостатки:

ь низкое качество печати;

ь медленная работа;

ь много шума.

Струйные - это принтеры, в которых используется чернильная печатающая головка. Принцип работы такой печатающей головки заключается в следующем: микрокапли чернил выбрасываются на бумагу под давлением, которое развивается за счет парообразования. Изображение на бумаге формируется из таких капель и может быть как черно-белым так и цветным. Печатающая головка также перемещается вдоль листа бумаги и оставляет строку символов.

Преимущества перед матричными принтерами:

ь Качество изображения высокое (зависит от разрешающей способности принтера);

ь Простота и надежность его конструкции;

ь Относительно низкая стоимость;

ь Высокая скорость печати (несколько страниц в минуту);

ь Низкий уровень шума.

Лазерный - принтер, выполняющий постраничную печать, то есть печатающий страницу целиком.

Преимущества перед другими принтерами:

ь Имеет очень высокую скорость печати - до 20 страниц в минуту;

ь Высокое типографическое качество печати (обеспечивается за счет высокой разрешающей способности, которая может достигать 1200 dpi (точек на дюйм) и более);

ь Изображение формируется из отдельных точек.

ь Практически бесшумны и могут распечатывать как черно-белые так и цветные картинки.

Термические - для получения цветного изображения фотографического качества, или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса.

Существуют три технологии цветной термопечати:

ь струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать)

ь контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать)

ь термоперенос красителя (сублимационная печать)

Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно схож с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует цветное изображение.

Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска расплавляются и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой поверхности.

d) Плоттеры

Плоттеры - это электромеханические устройства векторного типа, и на Плоттеры традиционно выводят графические изображения различные векторные программные системы типа AutoCAD. Плоттеры создают изображение при помощи пищущих элементов, обобщенно называемых перьями, хотя имеется несколько видов таких элементов, отличающихся друг от друга используемым видом жидкого красителя. Пищущие элементы бывают одноразовые и многоразовые (допускающие перезарядку). Перо крепится в держателе пищущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.

Виды:

· 1.Перьевые плоттеры

· Струйные плоттеры

· Электростатические плоттеры

· Плоттеры прямого вывода изображения

· Плоттеры на основе термопередачи

· Лазерные (светодиодные) плоттеры

Плоттеры - это специализированная техника и применяется по большей части в промышленности, в данной работе рассматривать более детально это устройство не актуально, т.к. «плоттеры» могут стать новой темой для самостоятельной работы.

2.Устройство для вывода звуковой информации

Вывод звуковой информации осуществляется с помощью акустических колонок и головных телефонов, которые подключаются через специальный адаптер (контроллер, звуковую плату).

Существует несколько способов воспроизведения звуков (в частности, музыкальных произведений). Частотный способ (FM-синтез) воспроизведения звука основан на имитации звука реальных инструментов, а табличный способ (wave-table-синтез) оперирует записанными в памяти звуками реальных инструментов.

Частотный синтез основывается на том, что для получения какого-либо звука используются математические формулы (модели), которые описывают спектр частот конкретного музыкального инструмента. Звуки, получаемые по этой технологии, характеризуются металлическим оттенком.

Волновой синтез основан на использовании цифровой записи реальных инструментов, так называемых семплов (samples). Семплы - это образцы звучания различных реальных инструментов, хранящиеся в памяти звуковой карты.

При воспроизведении звуков по технологии волнового синтеза пользователь слышит звуки реальных инструментов, поэтому создаваемая звуковая картина ближе к естественному звучанию инструментов.

Семплы могут храниться двумя способами: либо постоянно в ПЗУ, либо загружаться в оперативную память звуковой карты перед их использованием. Существует большой набор разнообразных семплов, что позволяет формировать практически бесконечное разнообразие звуков.

3. Устройство для вывода тактильной информации

a) Руль

Первый джойстик-руль для компьютерных игр появился в 1983 году. Это была обычная пластиковая коробка с баранкой диаметром 17 см и единственной гладкой педалью. Далее производители начали развивать идею. Постепенно они пришли к выводу, что какая-никакая отдача позволила бы игрокам прочувствовать дорогу намного лучше, да и интерактивность поднялась бы на несколько ступеней. Самый простой способ достижения подобного эффекта - установка вибромотора. Предположим, вы заехали одним колесом на обочину - игра посылает сигнал на джойстик, вибромотор начинает легко потряхивать баранку. Зачастую в прайсах модели с вибромотором обозначают как рули с обратной связью или Rumble Feedback.

Во время езды он оказывает сопротивление на поворотах и при нажатии на газ, норовит выскользнуть из рук при езде по гравию - своеобразной специфики хватает. Но производители нашли способ симуляции, максимально приближенный к реальности. Технология под названием Force Feedback лежала на поверхности - с 1950 года её использовали в авиации для облегчения управления самолетом и наведения на цель. Чтобы заставить руль сопротивляться действиям игрока, в импровизированное торпедо добавили сервомотор и подсоединили его к баранке.

Кресло с обратной связью

Тем, кто хочет насладиться не только картинкой и звуком любимых фильмов или видеоигр, компания D-Box предлагает кресло с эффектами обратной связи. С ним вы испытаете всю гамму ощущений от происходящего на экране: вас будет трясти, шатать из стороны в сторону, подбрасывать или резко бросать вниз. Эти эффекты реализованы в кресле Quest с помощью нескольких электрических приводов. Система симулирует ускорение до 2 g и может выдерживать вес в несколько сотен килограммов. D-Box обещают обеспечить Quest широкой поддержкой в компьютерных играх. Для эффектов в фильмах компания выпускает специальные скрипты, в которых прописаны автомобильные погони, взрывы и т.д.

4. Устройство для вывода информации запаха

a) Генератор запаха Pinoke

Впервые об устройстве, позволяющем воспроизводить запахи, человечество узнало в 50-х годах прошлого столетия. Тогда швейцарский ученый Ханс Лаубе придумал аппарат под названием Smell-O-Vision и попытался с его помощью совершить революцию в кинематографе. Система была опробована в 1960 году на демонстрации фильма «Запах тайны» (Scent of Mystery). Под сиденья в кинозале были подведены пластмассовые трубки, по которым в определенные моменты подавались нужные запахи. Однако ожидаемого зрительского восторга нововведение не вызвало, и о Smell-O-Vision надолго позабыли.

Сорок лет спустя идею подхватили сотрудники компании Aromajet. Они решили создать генератор запахов для любителей компьютерных игр, который позволил бы им полнее погрузиться в пучины виртуальной реальности. В результате свет увидел аппарат под названием Pinoke. После поступления цифрового сигнала с компьютера в сменном картридже этого прибора начинали смешиваться химические вещества, и воздух наполнялся определенным запахом. Каждой компьютерной игре соответствовал собственный набор ароматов: после выстрела из дробовика в Doom геймера окружал запах пороха, в Need for Speed визг колес спорткаров неизменно сопровождался запахом паленой резины, и так далее.

Одновременно с Pinoke компания Aromajet представила систему для передачи запахов по Интернету. Специальное устройство с 16 ароматическими компонентами подключалось к компьютеру и, в зависимости от полученного по сети сигнала, генерировала аромат. Описание запаха передавалось по протоколу IPsmell. Однако что-то у компании не заладилось, и ни о Pinoke, ни о его сетевом собрате больше ничего не слышно.

a) Японский аромогенератор

Еще одно удобное устройство для передачи запахов через интернет предложила в 2004 году японская телекоммуникационная компания NTT Communications. Сферический аппарат подключается к компьютеру и создает реальные запахи путем смешивания 32 ароматических масел. По замыслу разработчиков, аромогенератор должен был служить в японских ресторанах: изображения блюд в меню сопровождались бы аппетитными запахами. Но NTT нашла применение своему изобретению в кинотеатрах Страны восходящего солнца: генераторы запаха устанавливаются посреди зрительного зала, а контроль над ними осуществляется через интернет. Сервис впервые был опробован 22 апреля 2006 на премьере картины «Новый мир» с Колином Фаррелом в главной роли. Ароматами сопровождались семь ключевых сцен фильма. Зрители остались довольны.

Заключение

Работу современного компьютера невозможно представить без оснащения его вышеперечисленными устройствами, так как они оказывают незаменимую помощь при работе пользователя с компьютером, поэтому я постаралась представить достаточно подробную информацию о способах и принципах работы устройств вывода информации.

информация визуальная звуковая запах

Список литературы

1. Энциклопедия «Персональный компьютер» - В.П.Леонтьев. Москва

2. «Технические средства ввода-вывода графической информации» - "В.М.Гасов " (серия в семи книгах "Организация взаимодействия человека с техническими средствами АСУ" под редакцией В.Н.Четверикова )

3. Книга «Информатика. Базовый курс: учебное пособие» 2-е изд., 2010 Маркет ДС

4. «Основы информатики» - В. Ф. Ляхович, С. О. Крамаров, И. П. Шамараков (2010)

5. «Информатика» Учебник для студентов вузов РФ - Каймин В.А., М.,ИНФРА-М, 2001-2010.

6. «Информатика. Учебное пособие для абитуриентов РФ» - Каймин В.А., М.,Проспект, 2--7-10.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Устройство_вывода

http://sapr.mgsu.ru/biblio/ibm/contents/vivodus.htm

http://ru.wikipedia.org/wiki/OLED-монитор

http://www.youtube.com/watch?v=mGVbEBOzACs

http://www.metod-kopilka.ru/page-2-2-9.html

http://www.mirf.ru/Articles/art1569.htm

http://www.arthouse.ru/news.asp?id=3161

http://www.ferra.ru/online/input/72823/

Размещено на Allbest.ru