C.1.1.2 Lihtsama arvutisüsteemi välisseadmete põhitüübid

C.1.1.2 Lihtsama arvutisüsteemi välisseadmete põhitüübid
Sisend/väljundseade, mida on nimetatud ka välisseadmeks, teeb võimalikuks sisend- ja väljundandmete vahetuse arvutisüsteemi ja väliskeskkonna (kasutaja, andurid, aktuaatorid, teised arvutisüsteemid jne) vahel. Sisend/väljundseadmed võimaldavad suhtlemist paljude seadmetega ja need vastutavad ka informatsiooni konverteerimise eest protsessori jaoks arusaadavasse formaati.
Infovahetuseks välisseadmetega protsessor vajab:
liidest, mis võimaldaks saata signaale välisseadmetesse ja neid välisseadmetelt vastu võtta
füüsilise ühenduse vahendajat, mida nimetatakse siiniks
signaalide jada ("protokoll"), mis juhib protsessori ja välisseadmete vahelist suhtlemist.
Välisseadmed omakorda hõlmavad kaht liiki osi:
osa haldavad protokolli koos protsessoriga ja välisseadme enda käitumist, enamasti sõltumatut spetsiifilisest välisseadme poolt täidetavast funktsioonist
osa, mis teostab välisseadme spetsiifilist funktsiooni.
Järgnevalt on toodud peamiste arvutisüsteemis leiduvate välisseadmete kirjeldus.
Järjestik- ja paralleelport
Arvutisüsteemis on tavaliselt kaht tüüpi pordid, mida nimetatakse "järjestikpordiks" ja "paralleelpordiks", mis võimaldavad erinevat andmevahetust välismaailmaga.
Sisemiselt kasutab arvutisüsteem andmete edastamiseks paralleelühendusi: andmed on organiseeritud gruppidesse, milles on teatud arv bitte, tavaliselt on see arvu 8 kordne. Järjestikport järjestab väljuvad või sissetulevad andmed, võimaldamaks andmevahetust välise seadmega ühe juhtme kaudu.
Paralleelport aga võimaldab sissetulevate ja väljuvate andmete vahetust paralleelselt. Paralleelport oli algselt juurutatud printeritega suhtlemiseks, järjestikport aga loodi aeglaste seadmete nagu klaviatuuride, hiirte, modemite jne jaoks.
Paralleelpistmik ja järjestikpistmik
Kummagi pordi nähtavaks osaks on pistmik e konnektor, mis koosneb 9 klemmist järjestikpordis ja 25 august paralleelpordis. RS232 standard määrab pistmiku kuju, iga signaali tähenduse ja järjestikühenduse protokolli.
Klaviatuurid
Klaviatuur on kogum klahvidest, mis vastavad tähtedele ja sümbolitele. Klahvi vajutades saadab seade vastava klahvi numbrilise väärtuse arvutisüsteemile.
Niinimetatud QWERTY klaviatuurid on kõige enam levinud klaviatuuritüüp. Nime on nad saanud ülemise tähestiku rea esimese kuue klahvi järgi. Eri keelte jaoks on olemas erinevaid klaviatuure (näit. itaalia Macintoshi klaviatuuril QZERTY konfiguratsioon).
Töökeskkondades kasutame sageli niinimetatud ergonoomilisi klaviatuure, millele on antud kasutajasõbralik kuju ning klahvide paigutus, et suurendada klahvivajutuste kiirust. Kaasaegsed klaviatuurid kasutavad traadita ühendusi, mis nõuavad autonoomset energiaallikat ja kasutavad seega patareisid või laetavaid akusid.
Hiired
Hiired on osutusseadmed, st seadmed, mis tõlgivad kasutaja füüsilised liigutused ekraanil oleva osuti liikumisteks.
Kasutaja liigutuste tuvastamiseks kasutasid esimese põlvkonna hiired elektromehhaanilist lahendust: tasasel pinnal liikudes plastikkihiga kaetud metallkuul mõjutas sisemisi andureid, mis tõlgendasid liikumised elektrilisteks signaalideks ja need saadeti süsteemi. Korralikuks tööks vajas see lahendus karedat ja täiesti puhast pinda.
Viimase 10 aasta jooksul on elektromehhaanilised lahendused asendatud optilistega: hiire alumisel pinnal on punane LED-lamp ja valgusdiood. LED-lamp annab valguskiire, mis peegeldub lauapinnalt ning seda loeb viivitamatult andur, tuvastades sel viisil liikumise suuna. Funktsionaalsuse tõhustamiseks kasutatakse uuemates seadmetes LED-lambi asemel laserkiirt. Nagu klaviatuurid, on ka hiired sageli varustatud raadioühendusega, mis kõrvaldab vajaduse juhtmete järele.
Traadita klaviatuur/hiir
Monitorid
Monitor on seade, mis võtab vastu signaale ning edastab neid kujutise või teksti kujul. Traditsioonilisi monitore nimetatakse ka katoodkiiretoru (Cathode Tube Ray - CRT), neis kasutatud tehnoloogia järgi. Monitoril olevad kujutised moodustatakse niinimetatud pikslite kogumite abil. Iga piksel koosneb sellega seotud kolmest värvikanalist (punane, roheline ja sinine, inglise keele põhjal RGB), millest kokku moodustatakse esitatav punkt.
TFT monitor
Võrguseadmed
Need seadmed võimaldavad kommunikatsiooni mitme süsteemi vahel võrgu kaudu. Seade peab haldama füüsilist ühendust ja informatsiooni tõlkimist süsteemi poolt kasutatavast formaadist võrgus kasutatavasse formaati.
Ühenduste tüübid võivad olla erinevad, sõltuvalt võrgu olemusest, kuhu süsteem on ühendatud. Näiteks personaalarvuti ühendamiseks Ethernet LAN-iga on meil vaja võrguadapterit, kuid telefoniliinil sissehelistamisteenuse kasutamiseks vajame modemit.
Ethernet RJ45 konnektor
Modemid
Modemid (tuleb ingliskeelsetest sõnadest (MOdulators DEModulators - modulaator/demodulaator) on seadmed, mida kasutatakse analoog-või digitaalandmete järjestikuliseks edastamiseks ja vastuvõtuks.
Varasematel aastatel kasutati modemeid andmete edastamiseks sissehelistamise teel ja seega nende abil tuli tõlkida digitaalne informatsioon analoogsignaaliks, et seda oleks võimalik edastada telefoniliinide kaudu. Vastuvõtval poolel võttis modem vastu analoogsignaali ning muutis selle vastuvõtva personaalarvuti jaoks arusaadavaks digitaalsignaaliks.
Modemülekande skeem
Raadioseadmed
Välisseadmete ühendamiseks arvutisüsteemiga vajame selleks sobivat meediumi. Üha enam kasutatakse selleks juhtmevabu sidevõimalusi.
Traadita seadmete ühendamiseks on saadaval mitmesuguseid erinevaid tehnoloogiaid. IrDA (ehk infrapuna) ühendust kasutati algselt personaalarvutite ühendamiseks mobiiltelefonide ja pihuarvutitega. Tänaseks on kasutusele võetud siiski üha rohkem muid raadioühenduse tehnoloogiaid, nagu näiteks WiFi ja Bluetooth, mis tagavad parema töökindluse ja sooritusvõime.
IrDA konnektor
USB-seadmed
USB-pordid on muutunud kõige enamlevinumaks viisiks välisseadmete ühendamisel personaalarvutiga.
USB-porti ühendatud seadmed saavad toidet selle pordi enda kaudu ning ei vaja välist toiteallikat. USB-protokoll toetab käigultvahetust, st. seadmeid saab ühendada ja lahutada ilma arvuti taaskäivituseta.
USB konnektor
|