Симонович С.В. (ред.) Информатика для юристов и экономистов

Подождите немного. Документ загружается.

виатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.

Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом тре-

бований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообраз-

но применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количе-

ства знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают

производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабоче-

го дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, напри-

мер туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позво-

ночника.

Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она

сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В на-

стоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с

оптимизированной раскладкой и существуют образцы таких устройств (в

частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедре-

ние клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с

тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными кла-

виатурами оснащают только специализированные рабочие места.,

По методу подключения к системному блоку различают проводные и бес-

проводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осу-

ществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур

составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.

Устройства командного управления

Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и дру-

гие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.

Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик

приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том,

что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли

широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце кото-

рой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину переме-

щения.

Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства бес-

проводной связи с системным блоком.

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах

применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и ана-

логичные им джойпады, геймпады и штурвалъно-педалъные устройства.

Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на

звуковой карте, или к порту USB.

Устройства ввода графических данных

Для ввода графической информации используют сканеры, графические

планшеты (дигитайзеры) ^цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с

помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае ис-

ходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается спе-

циальными программными средствами (программами распознавания образов).

Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода

графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материа-

ла. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный

от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фик-

сируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой свя-

зью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки,

располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относи-

тельно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при

неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной уста-

новке линейки.

Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров яв-

ляются:

• разрешающая способность;

• производительность;

• динамический диапазон;

• максимальный размер сканируемого материала.

Разрешающая способность планшетного сканера зависит от плотности

размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического по-

зиционирования линейки при сканировании. Типичный показатель для офисно-

го применения: 600-1200 dpi (dpi — dots per inch — количество точек на дюйм).

Для профессионального применения характерны показатели 1200-3000 dpi.

Производительность сканера определяется продолжительностью скани-

рования листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства ме-

ханической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для

сопряжения с компьютером.

Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости

наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков.

Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8—2,0, а

для сканеров профессионального применения — от 2,5 (для непрозрачных ма-

териалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).

Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соот-

ветствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки

ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность скани-

рования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая

способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закреп-

ляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой

скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-

5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их

используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое каче-

ство, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)

Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм,

заполненных механически или вручную. Необходимость в этом возникает при

проведении переписей населения, обработке результатов голосований и анализе

анкетных данных.

От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но бы-

стродействие играет повышенную роль и является основным потребительским

параметром,

Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для

ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют

применение в розничной торговой сети.

Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены

для ввода художественной графической информации. Существует несколько

различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их

лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Та-

кие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют

им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными

для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают

графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в

прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов яв-

ляется разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством

ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время

имеют более 3 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение

изображения 1920x1600 точек и более. У профессиональных моделей эти пара-

метры еще выше.

Устройства вывода данных

В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, ис-

пользуют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии

документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия разли-

чают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Дан-

ные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндри-

ческих стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных

принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наи-

большее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричные

принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие

по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.

Производительность работы матричных принтеров оценивают по количе-

ству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second). Обычными ре-

жимами работы матричных принтеров являются: draft — режим черновой печа-

ти, normal — режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), кото-

рый обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое каче-

ство печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфи-

ческое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется

в страницах в минуту (ррт —page per minute). Как и в матричных принтерах,

итоговое изображение формируется из отдельных точек.

Принцип действия лазерных принтеров следующий:

• в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает

световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверх-

ность светочувствительного барабана;

• горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зерка-

ла;

• участки поверхности светочувствительного барабана, получившие све-

товой импульс, приобретают статический заряд;

• барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный крася-

щим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статиче-

ский заряд;

• при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхно-

сти с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бума-

гу;

• лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагрева-

тельный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются

на бумаге.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

• разрешающая способность, dpi (dots per inch — точек на дюйм);

• производительность (страниц в минуту);

• формат используемой бумаги;

• объем собственной оперативной памяти.

При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр

стоимости оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения од-

ного печатного листа стандартного формата А4. К расходным материалам отно-

сится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттис-

ков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент

на страницу (имеются в виду центы США). В настоящее время теоретический

предел по этому показателю составляет порядка 1,0—1,5. На практике лазерные

принтеры массового применения обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.

Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности

получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечи-

вают разрешение печати 600 dpi, полупрофессиональные модели — 1200 dpi,

профессиональные модели — 1800 dpi.

Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров

похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том,

что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. По-

скольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпа-

дает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и

вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина

разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi, а

стоимость оттиска близка к оптимальной — порядка 1,5 цента за страницу.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображе-

ние формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на

бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое

развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моде-

лях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта

— этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к

сферической.

Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее

размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бу-

маги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и

свойства бумаги.

К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует

отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей

и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его

относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с ла-

зерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что

ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.

В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое при-

менение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного пре-

восходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разре-

шении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие

по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.

При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду пара-

метр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатаю-

щих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска

на них может быть в десятки раз выше из-за необходимости в специальной бу-

маге.

Устройства хранения данных

Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в

двух случаях:

• когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем

можно разместить на базовом жестком диске;

• когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять

регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование дан-

ных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию без-

опасности).

В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько

типов устройств на основе магнитных или магнитооптических носителей.

Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте. Их отлича-

ет сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую произво-

дительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента — это

устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме

электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные меха-

нические нагрузки и могут физически выходить из строя).

Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до

нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения

плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет

увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

ZIP-накопители. ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специ-

ализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устрой-

ство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышаю-

щими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. Z/P-на-

копители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае

их подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором

— к стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скоро-

сти обмена данными.

Рис. 2.13. Привод Iomega ZIP

Накопители HiFD. Основным недостатком ZIP-накопителей является от-

сутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Та-

кой совместимостью обладают устройства HiFD компании Sony. Они позволя-

ют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обыч-

ные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устройств сдержи-

вается повышенной ценой.

Рис. 2.14. Дисковод Iomega Jaz

Накопители/AZ. Этот тип накопителей, как и Z/P-накопители, выпускает-

ся компанией Iomega. По своим характеристикам-/Л7-носитель приближается к

жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от мо-

дели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое

распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей

универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, об-

мена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приво-

дов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.

Устройства обмена данными

Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между

удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МО-

дулятор + ДЕМоду-лятор). При этом под каналом связи понимают физические

линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их

использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных

(цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи

устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные моде-

мы и прочие. Для обеспечения выхода в Интернет через устройства мобильной

связи (сотовые радиотелефоны) в них могут встраиваться (или подключаться

снаружи) модемы специального типа. Наиболее широкое применение нашли

модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным ка-

налам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются

в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избран-

ным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-

приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразо-

вание (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой

компьютер. Таким образом обеспечивается удаленная связь между компью-

терами и обмен данными между ними.

Рис. 2.15. Внутренний модем с интерфейсом PCI

К основным потребительским параметрам модемов относятся производи-

тельность (бит/с) и поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок. От

производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу

времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодей-

ствия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они

вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных настройках).

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ

Вычислительная техника прошла те же исторические этапы эволюции, которые про-

шли и все прочие технические устройства: от ручных приспособлений к механическим

устройствам и далее к гибким автоматическим системам. Современный компьютер — это

прибор. Его принцип действия — электронный, а назначение — автоматизация операций с

данными. Гибкость автоматизации основана на том, что операции с данными выполняются

по заранее заготовленным и легко сменяемым программам. Универсальность компьютеров

основана на том, что любые типы данных представляются в нем с помощью универсального

двоичного кодирования.

Работа компьютерной системы протекает в непрерывном взаимодействии аппаратных

и программных средств. Физически аппаратные средства согласуются друг с другом с помо-

щью механических и электрических разъемов и контактов. Логически они согласуются друг

с другом с помощью программ, называемых драйверами устройств.

Работа компьютерных программ имеет многоуровневый характер. Программы низше-

го (базового) уровня занимаются только взаимодействием с базовыми аппаратными сред-

ствами и согласованием их работы. Ключевая роль программ базового уровня проявляется в

момент первичного запуска компьютера.

Программы системного уровня опираются на программы базового уровня и обеспечи-

вают взаимодействие пользователя с оборудованием, взаимодействие дополнительного обо-

рудования с базовым, а также предоставляют возможность для установки и работы программ

более высоких уровней.

Программы служебного уровня выполняют обслуживание компьютерной системы,

обеспечивают ее контроль и настройку. В своей работе они опираются на программы базово-

го и системного уровней.

Программы прикладного уровня используются человеком для исполнения практиче-

ских задач с помощью компьютера. Эти программы опираются на программы нижележащих

уровней.

Совокупность программ, установленных на компьютере, называется его программной

конфигурацией. Совокупность оборудования, подключенного к компьютеру, называется его

аппаратной конфигурацией. Несмотря на то что по своей архитектуре и функциональному

назначению разные'компьютеры могут быть весьма близки друг другу, найти два компью-

тера, имеющих одинаковые аппаратные и программные конфигурации, практически невоз-

можно. На каждом рабочем месте программно-аппаратная конфигурация создается такой,

чтобы наиболее эффективно решать конкретные практические задачи, характерные для дан-

ного рабочего места.

Все математические операции с двоичным кодом выполняет специальное устройство

— центральный процессор. В персональных компьютерах это специальная микросхема.

Промежуточные результаты вычислительных операций сохраняются в оперативной

памяти. Оперативная память не обладает свойством хранения данных, когда компьютер от-

ключен от сети питания, поэтому для долговременного хранения данных (программ и доку-

ментов) используют специальные устройства — накопители на жестких магнитных дисках.

Для создания резервных копий данных и программ, а также для их переноса между

компьютерами используют гибкие магнитные диски, лазерные компакт-диски, магнитоопти-

ческие диски и другие носители данных.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.В чем вы видите диалектический характер связи между программным обеспечением

и аппаратным?

2.Назовите четыре основных уровня программного обеспечения. Каков порядок их

взаимодействия?

3.К какому классу относятся программные средства, встроенные в видеомагнитофон,

программируемую стиральную машину, СВЧ-плиту?

4.В чем преимущества и недостатки выполнения офисных работ (например копиро-

вально-множительных) аппаратными и программными средствами?

5.Какие категории программного обеспечения могут быть использованы в работе ма-

лого предприятия и для каких целей? '

6.Какие виды работ, характерные для крупного промышленного предприятия (напри-

мер машиностроительного завода), могут быть автоматизированы с помощью компьютеров?

Какие категории программных средств для этого необходимы?

7.Назовите основные категории программного обеспечения, предназначенного для со-

здания бумажных документов. В чем состоит принципиальная разница между этими катего-

риями?

8.Что общего и в чем различие между понятиями программное обеспечение и инфор-

мационное обеспечение средств вычислительной техники?

9. Чем различаются понятия компьютер и компьютерная система?

10.Назовите основные узлы персонального компьютера.

11.Как вы понимаете понятие совместимость сверху вниз?

12.От чего зависит совместимость программного и аппаратного обеспечения?

13.Какие устройства ввода данных вы знаете?

14.Какие устройства вывода данных вам известны?

15.Какие технические средства используют для транспортировки данных между

компьютерами?

16.Какие технические средства используют для перевода документов из бумажной

формы в электронную?

17.Как называются программы, с помощью которых компьютер может работать с под-

ключенными к нему внешними устройствами?

18. Назовите внешнее устройство персонального компьютера, для работы с которым

не требуется никакое программное обеспечение. Все, что нужно для его работы, уже записа-

но в микросхеме постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), имеющейся на мате-

ринской плате.

ГЛАВА 3 ОСНОВЫ РАБОТЫ С

ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ WINDOWS 98

3.1. ПОНЯТИЕ И ФУНКЦИИ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Диалог с компьютером

Существует два режима работы с компьютером. Первый режим называет-

ся пакетным, а второй — диалоговым. Если мы посмотрим, как Чарльз Бэббидж

планировал использовать свою Аналитическую машину, то увидим, что он рас-

считывал на пакетный режим. Сначала на «складе» устанавливаются рычаги и

шестерни в такое положение, которое соответствует исходным данным. Потом

в «мельницу» закладывается пакет перфорированных карточек, отверстия кото-

рых соответствуют запланированным командам, после чего машина приводится

в действие. Она работает, пока все команды из пакета не будут выполнены. По

окончании работы состояние исполнительных механических органов покажет

результат.

Примерно так же работали и первые электронные компьютеры. Сначала в

их оперативную память вводили программы (последовательности команд). За-

тем в компьютер вводили данные, после чего компьютер запускали. Он работал

до тех пор, пока не исполнялась последняя команда, а затем выключался. Ре-

зультат работы находили в его оперативной памяти и/или в регистрах процессо-

ра.

Такую работу с компьютером трудно назвать удобной. В частности, во

время выполнения задачи компьютер был недоступен для внешнего управле-

ния. Единственным возможным управляющим воздействием было прерывание

текущей работы путем выключения компьютера.

Диалоговый режим работы гораздо более прогрессивен. В этом режиме

компьютер находится в непосредственном взаимодействии с пользователем и

техническими устройствами. Все персональные компьютеры сегодня работают

в диалоговом режиме.

Возможность диалоговой работы с компьютером основана на прерывани-

ях. Каждый процессор имеет так называемую систему прерываний. Получив

сигнал по линии прерывания, он способен приостановить текущую работу по

программе, сохранить временные данные и перейти к новой программе, кото-

рую тоже можно прервать, и так далее. Завершив обработку очередного преры-

вания, процессор возвращается к последней прерванной задаче.

Процессор как бы все время что-то делает, но в то же время ждет внеш-

них прерываний. Он всегда готов откликнуться на нажатие клавиши клавиату-

ры, на движение мыши или щелчок ее кнопки, на поступление сигналов через

модем и даже на сигналы от собственных внутренних часов. Конечно, суще-

ствуют такие программы, которые полностью «монополизируют» процессор и

не дадут возможности воздействовать на компьютер, пока не завершат свою ра-

боту, но таких программ меньшинство. Большинство современных программ

100