Компоненты материнской платы

Тема 2.3. Аппаратное обеспечение ЭВМ.

Архитектура ЭВМ.

Под архитектурой ЭВМ понимается совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов задач (рис. 11).

Архитектуру вычислительного средства следует отличать от его структуры. Структура вычислительного средства (рис.13) определяет его конкретный состав на некотором уровне детализации (устройства, блоки узлы и т. д.) и описывает связи внутри средства во всей их полноте. Архитектура же определяет правила взаимодействия составных частей вычислительного средства, описание которых выполняется в той мере, в какой это необходимо для формирования правил их взаимодействия. Она регламентирует не все связи, а наиболее важные, которые должны быть известны для более грамотного использования данного средства. Основные принципы об архитектуре вычислительных машин заложил выдающийся американский математик Джон фон Нейман.

По мере развития ЭВМ классическая архитектура претерпела существенные усовершенствования. Основное направление этих изменений — разгрузка центрального процессора от функций обмена информацией и передачи их специальным устройствам — контроллерам.

.

Рис. 11. Схема классической архитектуры ЭВМ Джон фон Неймана.

Практически все модели современных ПК имеют магистрально-модульный принцип архитектуры. Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (общая шина, системная шина, интерфейсная шина ). Магистраль (шина) — это кабель, состоящий из множества проводов. От типа системной шины, так же, как и от типа процессора, зависит скорость обработки информации персональным компьютером. К основным характеристикам системной шины относятся тактовая частота и разрядность канала связи. По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.) Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом, передаваемым по адресной шине (как письмо сопровождается адресом на конверте). Это может быть адрес ячейки в оперативной памяти или адрес (номер) периферийного устройства. Принцип модульной (открытой) архитектуры подразумевает возможность менять состав (модулей) ПК. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие. Возможно увеличение внутренней памяти, замена микропроцессора на более совершенный. Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали осуществляется через специальный блок контроллер (адаптер)-электронные схемы, управляющие различными внешними устройствами компьютера Программное управление работой устройства производится через программу — драйвер, которая является компонентом операционной системы (ОС).

Структурная схема ПЭВМ.

В любой ЭВМ принято рассматривать две части, работающие в непосредственной связи и непрерывном взаимодействии: аппаратные и программные средства. К первым относятся устройства и приборы, входящие в состав вычислительной системы, ко вторым - программы, обеспечивающие ее функционирование. Рассмотрим аппаратное обеспечение ЭВМ на примере ПК настольного типа.

Рис. 122. Основные блоки ПК.

Рис. 133. Структура современного ПК.

В состав компьютера обычно входят следующие устройства:

Основные блоки ПК	системный блок, монитор, клавиатура, мышь
Устройства в составе системного блока	корпус, блок питание, материнская плата, жёсткий диск, дисковод для гибких дисков, CD– и DVD-привод, порты ввода-вывода.
Компоненты материнской платы	центральный процессор, математический сопроцессор, кулер, оперативная память, графическая плата, звуковая плата, сетевая плата, слоты для плат, контроллеры внешних устройств.
Периферийные (внешние) устройства	Принтер, сканер, графопостроитель (плоттер), модем, микрофон, акустика, клавиатура, мышь, вебкамера, фотокамера

 

Рис. 14. Компоненты системного блока

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

Корпус системного блока — внешняя оболочка системного блока персонального компьютера, защищающая его внутренние элементы от механических повреждений. В корпусе размещены специальные крепления для всех составляющих системного блока.

На фронтальной панели корпуса компьютера располагаются кнопками включения Power и перезагрузки Reset, индикаторами питания и накопителей, гнёздами для подключения наушников и микрофона, интерфейсами передачи данных (USB, FireWire).

Блок питания — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией.

Периферийные устройства делятся на устройства ввода и вывода информации

Жесткий диск. Основное устройство для хранения информации в компьютере.

Дисковод. Хотя дискеты уже морально устарели, по традиции дисководы устанавливаются даже в новые компьютеры.

Привод для CD или DVD. Компакт-диски широко используются для распространения информации, поэтому приводы есть почти в каждом компьютере.

Материнская плата (mother board) - это самая большая и сложная многослойная печатная плата на которой устанавливаются основные компоненты ПК. Она обеспечивает связь между всеми блоками ПК через системную шину.

Системная шина – основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение всех его устройств и передачу информации в трех основных направлениях:

- между процессором и основной памятью,

- между процессором и портами ввода-вывода внешних устройств,

- между основной памятью и портами ввода-вывода, т.е. в режиме прямого доступа к памяти.

Управление работой системной шины осуществляется МП. Важнейшими функциональными характеристиками системной шины являются количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность зависит от тактовой частоты, на которой работает шина, и разрядности шины.

Такт – это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой – генератором тактовой часто­ты, синхронизирующим работу узлов компьютера.

Чем больше тактовая частота, тем больше операций в се­кунду выполняет процессор, тем выше производительность ПК. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц).

Все устройства подключаются к шине непосредственно или через порты и контроллеры (адаптеры) с помощью унифицированных разъемов.

В качестве основных (несъёмных) частей материнская плата имеет:

· разъём (Soсket), куда вставляется процессор;

· разъёмы оперативной памяти (slots);

· микросхемы чипсета;

· генератор тактовых импульсов;

· загрузочное ПЗУ;

· контроллеры шин и их слоты расширения, для плат расширения;

· контроллеры и интерфейсы периферийных устройств;

 

Компоненты материнской платы.

• Процессор (CPU, ЦП, ЦПУ, микропроцессор) – основная микросхема ПК, устанавливающая на материнскую плату в разъем soсket и выполняющая обработку информации в виде математических и логических операций. Конструктивно процессор выполнен в виде интегральной схемы размером 5*5*0,3 см. На процессоре установлен большой радиатор, охлаждаемый вентилятором (cooler).

На этой небольшой плате расположены миллионы элементов, соединенных по определенной схеме. Основные компоненты МП:

­ центральное устройство управления,

­ арифметико-логическое устройство,

­ внутренняя регистровая память,

­ кэш-память,

­ схема формирования действительных адресов операндов для об­ращения к оперативной памяти,

­ схемы управления системной шиной и др.

Основными характеристиками процессора, определяющими его производительность, является разрядность, тактовая частота и размер кэш-памяти.

­ Разрядность процессора показывает величину информации в битах, которую он может обработать за один раз. В настоящее время наибольшее распространение получили 32- и 64-разрядные процессоры. Производительность последних выше.

­ Другой параметр процессора – рабочая тактовая частота, показывающая, с какой скоростью обрабатывается информация в процессоре. Современные процессоры имеют тактовую частоту порядка 1-3 ГГц. Находящаяся в микросхеме процессора кэш-память существенно ускоряет его работу, сокращая время обращения процессора к относительно медленно работающей оперативной памяти. Кэш первого уровня выполняется в том же кристалле, что и сам процессор, и имеет объем порядка десятков Кбайт. Кэш второго уровня находится либо в кристалле процессора, либо в том же узле, что и процессор, хотя и исполняется на отдельном кристалле. Кэш-память первого и второго уровня работает на частоте, согласованной с частотой ядра процессора. Кэш-память третьего уровня выполняют на быстродействующих микросхемах типа SRAM и размещают на материнской плате вблизи процессора. Ее объемы могут достигать нескольких Мбайт, но работает она на частоте материнской платы.

Наиболее популярными являются процессоры фирм Intel, AMD и IBM. При этом 80% их рынка составляет линейка Intel: Pentium, Core 2, Celeron, i5, i7, Xeon, Itanium, и около 20% рынка приходится на процессоры AMD: Athlon, Duron, Sempron, AMD FX.

• Слоты – разъемы,для подключения дополнительных устройств: ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express.

• Чипсет (chipset) — набор микросхем, обеспечивающих взаимодействие между процессором, памятью, накопителями и другими устройствами. В его состав входят два основных чипа, которые обычно называются северным (Northbridge) и южным (Southbridge) мостами.

• Внутренняя память (основная память).

­ Оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ, RAM) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен. При его выключении или отсутствии напряжения вся информация в ОЗУ теряется. Эту особенность оперативной памяти обязательно надо учитывать при работе на компьютере и записывать информацию на долговременные носители. Конструктивно оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате. Для повышения быстродействия компьютера процессор обменивается данными с оперативной памятью с высокой скоростью, на несколько порядков превышающей скорость доступа к другим носителям информации, например, дискам.

Основными параметрами ОЗУ являются: объем, обычно составляет 2-16 Гб, быстродействие. Для нормальной работы компьютера часть программ должна постоянно находиться в оперативной памяти (такие программы называются резидентные), однако в момент включения компьютера в оперативной памяти никакой информации нет.

­ Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM)– микросхема, в которой заложена программа диагностики и начальной загрузки компьютера - BIOS Setup Utility. Содержимое этой памяти энергонезависимо и не может быть изменено.

В современных компьютерах используется несколько видов портов.

­ Последовательный порт (СОМ). В последнее время применяется не очень часто, в основном для подключения модемов.

- Параллельный порт (LPT). К нему подключаются некоторые модели принтеров, сканеров и другие устройства. Применяется редко.

- Игровой порт. К нему подключаются в основном устаревшие джойстики, рули и другие игровые манипуляторы.

- Порт PS/2. В первый для подключения клавиатуры, второй – для мыши.

- USB. Наиболее популярный интерфейс для самых разнообразных периферийных устройств. Позволяет подсоединять устройства при включенном питании и автоматически их настраивать.

- IEEE 1394 (FireWire). Высокоскоростной последовательный порт для цифровых видеоустройств.

- Инфракрасный порт (IrDA). Позволяет подключать периферийные устройства (мобильные телефоны и др.) без проводов, при этом информация передается с помощью инфракрасного излучения.

- Bluetooth. Относительно новый и быстро развивающийся беспроводный интерфейс, который имеет лучшие характеристики, чем инфракрасный порт.

• Платы расширения

§ Графическая плата (видеокарта, видеоконтроллер, видеоадаптер ) – устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в специальный разъём (ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) на материнской плате, но бывает и встроенной.

­ Современная графическая плата состоит из следующих основных частей:

­ Графический процессор (GPU) — занимается расчетами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчеты для обработки команд трехмерной графики.

­ Видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти.

­ Видеопамять — выполняет роль буфера, в котором в цифровом формате хранится изображение, предназначенное для вывода на экран монитора. Ёмкость видеопамяти измеряется в мегабайтах.

­ Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор.

Основными производителими видеокарт являются: ATI Technologies, NVIDIA Corporation, Matrox, 3D Labs, 3dfx (приобретена NVidia), S3 Graphics, XGI Technology Inc. (приобретена ATI в 2006 г.)

§ Звуковая плата (звуковая карта, аудиоадаптер) используется для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов.

Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов воспроизведения звука. Одним из простейших является преобразование ранее оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Глубина оцифровки сигнала (например, 8 или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так, 8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное — качество компакт-диска.

В настоящее время звуковые карты чаще бывают встроенными в материнскую плату, но выпускаются также и как отдельные платы расширения.

На материнскую плату звуковая плата устанавливается в слоты ISA (устаревший формат) или РСI (современный формат). Когда звуковая плата установлена, на задней панели корпуса компьютера появляются порты для подключения колонок, наушников, микрофона…

Основные производители

Creative Labs, Diamond Multimedia System Inc., ESS Technology, KYE Systems (Genius), Turtle Beach Systems, Yamaha Media Technology.

§ Сетевая плата (сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet card, NIC) — печатная плата, позволяющая взаимодействовать компьютерам между собой, посредством локальной сети.

Обычно, сетевая плата идёт как отдельное устройство и вставляется в слоты расширения материнской платы (в основном — PCI, ранние модели использовали шину ISA). На современных материнских платах, сетевой адаптер все чаще является встроенным, таким образом, покупать отдельную плату не нужно.

На сетевой плате имеются разъёмы для подключения кабеля витой пары и/или BNC-коннектор для коаксиального кабеля.

Сетевая карта относится к устройствам коммуникации (связи). Кроме нее к устройствам коммуникации относится модем, но он служит для организации связи в глобальной сети (Интернет). Скорость передачи данных устройствами коммуникации измеряется в битах в секунду (а также в Кбит/с и Мбит/с) скорость передачи данных в - до 100 Мбит/с.

§ Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор).

Рис. 15 Модемы

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 модемы и прочие. Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом, обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.

По способу подключения модемы делятся на два вида: внешние и внутренние. Внешний модем подключается к одному из COM-портов. Внутренний вставляется внутрь системного блока в виде платы расширения.

§ TV-тюнер (TV tuner) — устройство, предназначенное для приёма телевизионного сигнала в различных форматах вещания (PAL, SÉCAM, NTSC) с показом на компьютере или просто на отдельном мониторе. TV-тюнер может представлять собой как отдельное устройство с радиовходом и аудио-видео выходами, подключающиеся к компьютеру через порт USB, так и плату расширения, вставляющиеся в слот ISA, или PCI, или PCI-Express.

Кроме того, большинство современных ТВ-тюнеров принимают FM-радиостанции и могут использоваться для захвата видео.

Внешняя память.

Носители информации представляют собой класс устройств, предназначенных для долговременного хранения информации (внешняя память). К ним относится

- накопители на жестких магнитных дисках;

- накопители на гибких магнитных дисках;

- накопители на компакт-дисках;

- накопители на магнитооптических компакт-дисках;

- накопители на магнитной ленте (стримеры)

- Flash-память

– Жесткий диск (винчестер) – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Основными параметрами винчестера являются объем и быстродействие.

Объем современных винчестеров составляет порядка от 500 Гб до 1,5 Тб, что пока недостижимо для других носителей. Информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин при быстром вращении дисков, что обеспечивает высокую скорость считывания и записи информации.

Жесткий диск устанавливается в специальные монтажные отсеки внутри системного блока и подключается прямо к материнской плате плоским 40 контактным кабелем. Главным достоинством этих носителей является практически неограниченное число перезаписи информации.

Носители на CD– и DVD-дисках основаны на оптических принципах записи и считывания информации. Цифровая информация представлена на CD чередованием не отражающих и отражающих свет участков поверхности. Считывание информации с CD -диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет участок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий в не отражающий участок, рассеивается и поглощается: фотодетектор фиксирует двоичный ноль. В настоящее время используются приводы с возможностью однократной записи (CD-R) и перезаписи (CD-RW) информации. Объем CD–диска составляет около 700Мбайт. Отличием DVD-дисков от CD–дисков является больший объем (4,7 Гбайт) за счет использования многослойной технологии записи. Главным достоинством таких носителей является практически неограниченный срок хранения информации. Основным недостатком этих носителей является обязательное наличие на компьютере считывающих устройств: CD– и DVD-приводов, для чтения информации с них.

- Флэш-память – разновидность полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. Преимуществом флэш-памяти над оперативной является её энергонезависимость – при выключении энергии содержимое памяти сохраняется. Флэш-памяти не нужно специальных приводов для записи и чтения информации. Поэтому флэш-память более компактна, обеспечивает быстрый доступ к информации. Главным недостатком таких носителей является ограниченное число перезаписи (около десяти тысяч раз). Благодаря своей практичности флэш-память получила в настоящее время наибольшее распространение. Разновидностью таких носителей для компактных цифровых устройств являются карты памяти, отличающиеся от флэш-носителей только конструктивным исполнением.

- Накопители на магнитной ленте ( Стример) – устройство для резервного копирования больших объемов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой емкостью 1–2 Гбайт и больше.

Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед ее записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объем сохраняемой информации. Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.

Устройства ввода.

Клавиатура (keyboard) содержит 101 или 104 клавиши. Стандартом расположения символьных клавиш является раскладка QWERTY (ЙЦУКЕН) по названию клавиш верхнего символьного ряда слева направо.

Области клавиатуры

1. Алфавитно-цифровая

2. Специальных клавиш <Alt> <Ctrl> <Shift> <Cups Lock> <Enter>

< Delete> <←> <Insert> <Print Screen>…

3. Управления курсором.

4. Цифровая / управления курсором. Режимы переключаются клавишей <Num Lock>.

5. Функциональная <F1> – <F12>.

6. Индикаторов.

Предназначение некоторых специальных клавиш:

• Esc – отмена, отказ.

• Tab – табулирование.

• Del – удаление символа справа от курсора.

• Backspace (←) – «забой», удаление символа слева от курсора.

• Ins – клавиша переключения режима вставки / замены символов.

• Home – перевод курсора в начало строки.

 

 

Рис. 16. Клавиатура

• End – перевод курсора в конец строки.

• PgUp – переход на страницу вверх.

• PgDn – переход на страницу вниз.

• Enter – клавиша ввода.

• Break -прерывание.

• Shift – смена верхнего / нижнего регистра при удержании.

• Саps Lock – смена верхнего / нижнего регистра.

• Print Screen – копирование текущего состояния экрана монитора в буфер обмена.

Манипуляторы, или координатные устройства ввода информации, являются неотъемлемой частью современного компьютера. Наиболее известны следующие типы манипуляторов: мышь, трекбол, графические планшеты, устройства ввода, применяемые в ноутбуках – тачпад и трэкпойнт, а также джойстики. В настоящее время все чаще используются манипуляторы, не требующие проводов для подключения к компьютеру – беспроводная мышь. Рис. 17. Беспроводная мышь

Сканер – устройство, которое создаёт цифровое изображение сканируемого объекта. Полученное изображение может быть сохранено как графический файл, или, если оригинал содержал текст, распознано посредством программы распознавания текста и сохранено как текстовый файл.

Самые распространенные бренды сканеров в нашей стране: HP, Epson, Canon, Sony.

В зависимости от способа сканирования объекта и самих объектов сканирования существуют следующие виды сканеров:

Планшетные – наиболее распространённые, поскольку обеспечивают максимальное удобство для пользователя – высокое качество и приемлемую скорость сканирования. Представляет собой планшет, внутри которого под прозрачным стеклом расположен механизм сканирования.

Ручные – в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится сканировать вручную.

Листопротяжные – лист бумаги вставляется в щель и протягивается по направляющим роликам внутри сканера мимо ламы. Имеет меньшие размеры, по сравнению с планшетным, однако может сканировать только отдельные листы. Многие модели имеют устройство автоматической подачи, что позволяет быстро сканировать большое количество документов.

Слайд-сканеры – как ясно из названия, служат для сканирования плёночных слайдов, выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к обычным сканерам.

Сканеры штрих-кода – небольшие, компактные модели для сканирования штрих-кодов товара в магазинах.

Цифровой фотоаппарат – это устройство для фотографической фиксации изображений в виде графических файлов. В качестве фотопремников используются фотосенсоры. После обработки микропроцессором фотоаппарата данных, полученных от сенсоров, изображение сохраняется в виде файла на карте памяти или встроенной памяти камеры. Основным преимуществом по сравнению с пленочным фотоаппаратом заключается в большем объеме памяти и возможностью редактирования изображений с помощью графических редакторов.

Главной характеристикой цифровой камеры является количество пикселей матрицы от 1 до 8 мегапикселей.

2.3.6. Устройства вывода.

К устройствам вывода информации относится монитор.

Мониторы можно классифицировать различными способами. Наиболее информативный способ - по типу экрана:

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

§ ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD)

§ Плазменная панель — на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel)

§ Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант — через зеркало или систему зеркал); и проекционный телевизор

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

§ VRD — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза (англ. virtual retinal display)

§ Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство)

Популярные производители мониторов: Acer, Asus, Apple, LG, Samsung, Benq, А Популярные Производители Медицинских Мониторов Eizo (Japan), Richardson Electronics Gmbh (Germany), Nds Surgical Imaging Usa), Dixion (Россия). В настоящее время используются главным образом жидкокристаллические (LCD) мониторы, предпочтительно с фотодиодной подсветкой.

Важными характеристиками монитора является его разрешение способность, ( число точек выводимого изображения количество по горизонтали и вертикали), размер экрана монитора (расстояние между противоположными углами видимой части экрана по диагонали, измеряется в дюймах), ч астота регенерации (обновления) изображения (количество смены изображения в течение секунды), у гол обзора ( изменениекачество изображения под углом )

Если пользователь работает с обычными документами, то разрешение 17-дюймового LCD-монитора должно составлять не менее 1024х768 пикселей. При работе же с медицинскими изображениями применяют мониторы большего размера – 19–21 дюйм. При этом минимальное разрешение допускается 1280х1024 пикселей.

Для LCD-мониторов частота смены кадров 85 Гц является пределом. Важной характеристикой монитора является «шаг маски», так как он определяет четкость изображения. Обычно шаг маски не превышает 0,24 мм.

Рис. 18 Дисплейная консоль

Для специальных видов работ (в том числе и в медицине) применяют мониторы с горизонтальной ориентацией дисплея – «ландшафтный монитор» или с вертикальной его ориентацией – «портретный монитор».

Рис. 19. Сенсорный монитор

В практике работы с медицинскими изображениями на рабочих станциях и в медицинских аппаратно-компьютерных комплексах используются специальные «медицинские мониторы». Размер их диагонали составляет 19–21 дюйм. У таких мониторов разрешение весьма высокое, не менее 2560х2048 пикселей. Высока также яркость изображения: при фотодиодной подсветке она может достигать 1000 кд/м², при этом контрастность составляет 1000:1. Они работают, как правило, в 24-разрадном режиме, что позволяет передать 16,5 млн оттенков цветов – «полноцветный режим» (режим True Color), частота смены кадров достигает 100 Гц, а шаг маски не превышает 0,2 мм. Некоторые типы медицинских мониторов имеют встроенные программы коррекции изображений, позволяющие имитировать рентгеновскую пленку.

В отдельную группу выделяются дисплейные консоли (рис.18). Они предназначены для визуализации большого объема медицинских данных в операционных залах или местах пребывания большого количества персонала, например, в ординаторских.

Сенсорные мониторы (рис.19) объединяют в себе функции, как устройства вывода, так и устройство ввода информации. Принцип работы основан на наличии элементов, чувствительных к прикосновению к экрану пальцами или специальными элементами. Сенсорные мониторы используются в платёжных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации торговли, карманных компьютерах, операторских панелях в банкоматах и в промышленности.

Принтер – устройство печати информации на твердый носитель, обычно на бумагу. Процесс печати называется выводом на печать, а результат – распечаткой. Принтеры, в зависимости от вида печати, разделяют на цветные и монохромные (черно-белые), в зависимости от способа нанесения изображения на матричные, струйные и лазерные.

Матричный принтер - компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом. Матричные принтеры — старейшие из доныне применяемых принтеров.

В струйных принтерах принцип печати последовательный, безударный. Изображение формируется из микрокапель (~ 50 мкм) чернил, которые выдуваются из сопел картриджа. Засорение сопел, а точнее засыхание чернил в соплах – это существенный конструктивный недостаток струйных принтеров.

Лазерные принтеры менее требовательны к бумаге, чем струйные, а стоимость печати одной страницы текстового документа у них в несколько раз ниже. Большинство представленных на рынке лазерных принтеров предназначены для черно-белой печати; цветные лазерные принтеры пока дороги и рассчитаны на корпоративных пользователей.

Лазерные принтеры печатают на бумаге плотностью от 60 г/м³ со скоростью от 8 до 24 листов в минуту. Если необходимо печатать большое количество документов (например, более 40 листов в день) с типографским качеством, то лазерный принтер представляется единственным разумным выбором.

Сердцем лазерного принтера является фото-барабан. С его помощью производится перенос изображения на бумагу.

В России самые распространенные бренды: HP, Epson, Canon.

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. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле.

· Акустические колонки и наушники – устройства для вывода звука.

· Плоттер ( Графопостроитель)-устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт на бумаге размером до A0 или кальке