История развития ввода информации

Актуальность на системы ввода растет в связи с активной миниатюризацией СВТ, что повышает требования к удобству управления ими.

Целью данной работы является создание своего устройства для управления HTPC системами.

Для выполнения проект были поставлены задачи:

— рассмотреть историю устройств ввода-вывода;

— какие устройства существуют;

— определиться с требованиями к проекту;

— исследовать стадии разработки;

— описать конструкцию и программное обеспечение;

— описать технологию сборки;

— описать методы тестирования устройства.

Объектом и предметом исследования являются устройство управления в 3-х мерном пространстве и способ регистрации изменения координат.

Методы исследования. Произвести анализ роста популярности на устройства ввода, анализирования беспроводных аналогов в плане управления в 3х мерном пространстве.

Для написания дипломного проекта были использованы популярные сайты с обзорами альтернативных устройств, такие как overclockers.ru, ixbt.com, для оформления casemods.ru и для выбора электронной начинки habrahabr.ru. А также правовые нормы ukru.ru.

Актуальность

За последние годы миниатюризация СВТ достигла большого прогресса, за счет чего повысилась популярность на мультимедийные игровые комплексы и устройства управления ими. При этом тенденция роста для мультимедийных систем сохраняется. В связи с большим ростом популярности мультимедийных игровых систем, возникает вопрос управления ими, не вставая с дивана, что требует от устройств легкости функционала, и по мере возможностей беспроводного управления.

Беспроводные устройства позволяют избавиться от проводов, которые могут вызывать дискомфорт и ограниченность движений.

Устройство, построенное на программном обеспечении FreeTrack, имеет преимущество над другими аналогами низка масса пульта управления, отсутствия эффекта прецессии, долговечность, благодаря отсутствию механических частей, а также динамичность управления. Низкую стоимость доступность компонентов, а также бесплатное ПО.

Проект работает как компьютерная мышь и не вызывает проблем с программным обеспечением.

гибридный устройство управление мультимедийный

История устройств ввода-вывода

Своими историческими корнями разработка устройства ввода-вывода уходит еще глубже, чем компьютеры, а ее развитием занимались лучшие умы компьютерной эры. Найденные учеными и инженерами эффективные решения двух главных вопросов — как вводить данные и инструкции в компьютер и как извлекать из него обработанную информацию в наиболее удобной форме — воплотились в создании разнообразных аппаратных и программных средств. Эти изобретения позволили расширить сферу применения компьютеров почти до пределов человеческого воображения — от детального конструирования искусственной кости до исполнения музыкальных произведений или управления «неуправляемым» самолетом.

Благодаря многолетнему труду инженеров и программистов появилась возможность вводить информацию в машину самыми разнообразными способами: при помощи ручных переключателей, печатая на алфавитно-цифровой или цифровой клавиатуре рисуя ручкой по электронному планшету, говоря в микрофон или прикасаясь кончиком пальца к экрану дисплея. Во многих случаях компьютеры способны принимать информацию от других машин без вмешательства человека. Так, метеорологические спутники передают информацию непосредственно наземным компьютерам, которые преобразуют ее в красивые цветные карты погоды.

Многие из устройств, которые впервые использовались для ввода и вывода данных, были изобретены еще до появления компьютеров, потом их просто приспособили к компьютерам. В результате подобной «подгонки» обычно получались системы, с одной стороны, неудобные для пользователя, а с другой — не позволяющие полностью раскрыть возможности компьютера. В эту эпоху устройство каждого типа требовало собственной системы кодирования информации, а также специальной разработки аппаратной части и программного обеспечения, которые позволили бы передавать закодированные данные в компьютер и получать от него результаты их обработки. Однако главным недостатком этих приспособлений было слишком низкое быстродействие. Что толку оттого, что компьютер выполняет тысячи операций в секунду, если на ввод и вывод данных требуются минуты, часы и даже дни?

В ряде компьютеров первого поколения результаты в закодированном виде высвечивались лампочками. Для расшифровки здесь требовались немалые навыки, и вскоре на смену этим системам пришли более понятные и удобные в пользовании. Некоторые устройства вывода, например дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) лучше всего подходят для представления временных, т. е. быстро меняющихся данных. Они предпочтительны, скажем, для показа текста в процессе набора или редактирования. Когда же документ готов, в ход идут уже печатающие устройства, или принтеры, управляемые компьютером, которые создают «твердую копию» — отпечатанный на бумаге текст. С помощью громкоговорителей компьютеры могут выводить информацию и в звуковой форме — искусственной речи и других звуковых сигналов. В тех случаях, когда у компьютера нет непосредственной связи с пользователем, он может передавать информацию другой машине в виде электрических сигналов.

Читайте также:  Как вконтакте сделать фотоколлаж

Помимо ламп примерно в это же время использовались перфоленты и перфокарты. Перфокарта (перфорационная карта), носитель информации в виде прямоугольной карточки, обычно из тонкого эластичного картона (реже из пластмассы), на которую информация записывается пробивкой отверстий (перфораций). Перфолента представляет собой узкую бумажную (или выполненную из иного тонкого материала) ленту, на которую информация нанесена путем пробивки круглых отверстий на информационных или кодовых дорожках, расположенных вдоль края ленты. Одна из дорожек — транспортная дорожка, находящаяся в средней части ленты, содержит непрерывную последовательность отверстий меньшего диаметра. Эта дорожка служит для перемещения перфоленты.

Но для ввода информации на перфокарты и перфоленты нужно было устройство ввода. Первой по-настоящему компьютерной можно назвать клавиатуру, использовавшуюся в 1946 году при подготовке перфокарт для электронно-вычислительной машины Eniac.

Позже информация вводилась непосредственно в ЭВМ с клавиатуры электромеханической печатной машинки, а вот вывод данных осуществлялся через специальный принтер, что значительно повысило скорость печати. При этом тратились километры бумаги. Ставшая уже привычной QWERTY-раскладка клавиатуры, которая была предложена в конце XIX века, не столь уж и совершенна. Ее введение позволило снизить количество заклинивания клавиш при увеличении скорости печати документов на первых печатных машинках, но вместе с тем эта же раскладка снизила саму скорость печати. Это произошло из-за того, что наиболее часто используемые при письме пары букв оказались хаотически разбросанными по всей клавиатуре. Лишние движения рук, совершаемые при наборе текста, не способствуют возрастанию скорости печати, а замедляют ее. Стали появляться альтернативные варианты раскладки клавиатуры. Большинство из них забылись, а среди оставшихся наибольшую известность получила так называемая раскладка по Двораку.

Помимо клавиатуры появлялось и ещё одно устройство, знакомое каждому пользователю ПК. Это компьютерная мышь. Прообраз современной мыши появился только в начале 60-х и был изобретен в ходе работ по повышению продуктивности человеческого интеллекта. Первая модель мыши представляла собой простую деревянную коробку с двумя колесиками в днище и большой красной кнопкой сверху. Первоначально шнур располагался спереди, но его быстро перенесли назад, чтобы он не путался и не попадал под мышь. Принцип ее работы был немного другим, чем у современных мышей: мышь невозможно было передвигать наискосок, а если оператору надоедало все время переставлять мышь, он рывком двигал ее и приподнимал над поверхностью, диск все еще продолжал вращаться и курсор двигался по экрану. В 1983 на рынке появился Apple Lisa — первый компьютер с настоящим оконным пользовательским интерфейсом, а его мышь стала первой мышью, которая получила действительное распространение за пределами исследовательских лабораторий.

Но помимо того, что информацию нужно ввести, её нужно ещё и вывести. Поэтому постепенно разрабатывались и улучшались устройства вывода визуальной информации — мониторы. Первыми устройствами вывода визуальной информации можно считать лампы. Благодаря ним можно было считывать информацию, но это было крайне неудобно, сложно и долго. Далее стали появляться мониторы на основе электронно-лучевой трубки. Такие мониторы имели большие габариты, но качество изображения было на очень высоком уровне. Далее начали появляться жидкокристаллические, плазменные, OLED мониторы. Они помимо новых технологий имели гораздо меньшие габариты по сравнению с ЭЛТ дисплеями. Самыми современными технологиями вывода визуальной информации являются виртуальный ретинальный и лазерный монитор. Виртуальный ретинальный монитор — это технология, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза. А лазерный монитор — это монитор на основе лазерной панели.

С распространением компьютерной техники все чаще стало проявляться несовершенство человеческого организма, человек все чаще стал страдать оттого, что все устройства, с которыми он работал, не были сконструированы согласно эргономическим принципам. В результате появились специально сконструированные мыши, имеющие форму, позволяющую руке человека лежать на ней в физиологически естественном положении, не подвергаясь никакой опасности.

Помимо традиционных мышек, подключенных к компьютеру тоненьким кабелем через последовательный порт или через специальный контроллер на плате расширения, некоторыми фирмами выпускаются перспективные беспроводные мышки. Ряд фирм выпускает мышки, передающих информацию с помощью инфракрасных лучей. Есть даже миниатюрные беспроводные мышки, которые надеваются на палец, словно перстень. А швейцарская фирма Logitech, признанный мировой лидер в этой области, выпустила мышку, связанную с компьютером по радио. Впрочем, это довольно дорогие устройства, нужны далеко не каждому пользователю. Радиомышь с гироскопом (хотя мышью данное устройство можно назвать только по предназначению) — весьма элегантное устройство, позволяющее перемещать курсор изменением угла наклона руки.

Читайте также:  Как включить заводские настройки на андроид

В последние годы технология устройств ввода-вывода, кажется, начинает опережать собственно вычислительную технику. Периферийные устройства ныне отличаются большим разнообразием, зачастую они даже дороже и занимают больше места, чем сам компьютер. Современные устройства ввода-вывода передают данные почти с такой же молниеносной быстротой, как компьютер производит расчеты.

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемwiki.iteach.ru

Похожие презентации

Презентация на тему: « Учебный проект История развития устройств ввода ЭВМ.» — Транскрипт:

1 Учебный проект История развития устройств ввода ЭВМ

2 Содержание 1.Основные устройства ввода 2.Этапы развития

3 Основные устройства ввода Устройства ввода информации — предназначены для сбора информации, преобразования её в числовой вид, передачи информации в компьютер

4 КЛАВИАТУРА — основное и обязательное устройство ввода информации. Служит для ввода текстовой информации выполнением ряда команд.

5 МЫШЬ — — обеспечивает быстрое перемещение по экрану, ввод графической информации и управление выполнением команд по принципу «указать-нажать» и т.д.

6 СКАНЕР -устройство оптического ввода информации. Позволяет оцифровать изображения с фотографий.

7 ЗВУКОВАЯ КАРТА --устройство, кодирующее (и декодирующее) звук.

8 ЦИФРОВОЕ ФОТО И ВИДЕОКАМЕРЫ — устройства получения видео изображений и фотоснимков в компьютерном (цифровом) формате.

9 ТРЕКБОЛ указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера.

10 СЕНСОРНЫЕ ЭКРАНЫ -устройство ввода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

11 ГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНШЕТЫ -устройство для бесклавиатурного ввода данных и графических изображений в компьютер.

12 ТАЧПАД -указательное устройство ввода, применяемое чаще всего в ноутбуках.

13 Компьютеры первого поколения: МЭСМ (1950 г.) Для ввода команд и данных использовался пульт управления с набором переключателей. БЭСМ (1952 г.) В качестве устройств ввода использовалась перфолента. «Раздан» (1958 г.) Ввод информации осуществляется с перфорированной 5− дорожечной ленты (скорость строк в 1 секунду) и с 80-колонных перфокарт (скорость карт в 1 минуту).

14 Второе поколение ЭВМ: M-20 (1959 г.) Ввод информации в машину производится с перфокарт со скоростью 100 карт в 1 минуту. Подача карт осуществляется широкой стороной с механическим считыванием пробивок. МИР (1965 г.) Машина оборудована устройствами ввода-вывода на магнитных картах и перфоленте, а также электрифицированной печатающей машинкой. НАИРИ (1967 г.) Ввод-вывод с перфокарт, перфоленты а также алфавитно-цифровая печать на электрической печатающей машинке «Консул». РУТА-110 (1969 г.) Ввод-вывод: перфокарточное устройство (скорость считывания 350 перфокарт в 1 минуту); устройство ввода — вывода информации на 5− или 7-дорожечную перфоленту, в состав которого входят фотосчитыватель и ленточный перфоратор (скорость считывания 1000 символов в 1 секунду, перфорации — 80 символов в 1 секунду).

15 Третье поколение ЭВМ: БЭСМ-6, ЕС-ЭВМ (1020, 1030) ( г.) Ввод-вывод с перфокарт, перфоленты и магнитной ленты, алфавитно-цифровая печать на электрической печатающей машинке «Консул».

16 Четвертое поколение ЭВМ: 1983 г. Фирма Apple Computer построила персональный компьютер Apple — первый компьютер, управляемый манипулятором «мышь». В этом же году началось массовое использование гибких дисков (дискет), как стандартных носителей информации. Создатель — Стив Возняк (Steve Wozniak) предусмотрел использование в своей конструкции устройств, без которых компьютер сегодня немыслим — клавиатуры и видеотерминала. А ведь тогдашние пользователи микрокомпьютеров вполне обходились тумблерами на передней панели.

Заметный след в истории оставило изобретение Джоном Непером логарифмов, о чем сообщалось в публикации 1614 г. Его таблицы, расчет которых требовал очень много времени, позже были «встроены» в удобное устройство, чрезвычайно ускоряющее процесс вычисления, — логарифмическую линейку; она была изобретена в конце 1620-х годов. В 1617 г. Непер придумал и другой способ перемножения чисел. Инструмент, получивший название «костяшки Непера», состоял из набора сегментированных стерженьков, которые можно было располагать таким образом, что, складывая числа в прилегающих друг к другу по горизонтали сегментах, мы получали результат их умножения.

Теории логарифмов Непера суждено было найти обширное применение. Однако его «костяшки» вскоре были вытеснены логарифмической линейкой и другими вычислительными устройствами — в основном механического типа, — первым изобретателем которых стал гениальный француз Блез Паскаль. Сын сборщика налогов, Паскаль задумал построить вычислительное устройство, наблюдая бесконечные утомительные расчеты своего отца. Суммирующая машина Паскаля, «паскалина», представляла собой механическое устройство — ящик с многочисленными шестеренками. Всего приблизительно за десятилетие он построил приблизительно 50 различных вариантов машины. Хотя «паскалина» вызвала всеобщий восторг, она не принесла изобретателю богатства. Тем не менее, изобретенный им принцип связанных колес явился основой, на которой строилось большинство вычислительных машин на протяжении следующих трех столетий.

Читайте также:  Как войти в панель управления роутером

Основной недостаток «паскалины» состоял в неудобстве выполнения на ней всех операций, за исключением простого сложения. Первая машина, позволявшая легко производить вычитание, умножение и деление, была изобретена позже в том же XVII в. в Германии. Заслуга этого изобретения принадлежит Готфриду Вильгельму Лейбницу.

В 1672 г., находясь в Париже, Лейбниц познакомился с голландским математиком и астрономом Христианом Гюйгенсом. Видя, как много вычислений приходится делать астроному, Лейбниц решил изобрести механическое устройство, которое облегчило ба расчеты. «Поскольку это недостойно таких замечательных людей, подобно рабам, терять время на вычислительную работу, которую можно было бы доверить кому угодно при использовании машины».

В 1673 г. он изготовил механический калькулятор. Но прославился он, прежде всего не этой машиной, а созданием дифференциального и интегрального исчисления. Он заложил также основы двоичной системы счисления, которая позднее нашла применение в автоматических вычислительных устройствах.

Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 1950-е гг. создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, т.е. благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято подразделять на два больших этапа: предысторию и историю.

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории также выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием, по сравнению с предыдущим этапом, возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории информатики — освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап — возникновение письменности. На этом этапе резко возросли возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним, например, Древнюю Грецию). С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия «натуральное число». Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап — книгопечатание. Его можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличивалась возможность хранения информации (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник — это часто один-единственный экземпляр, печатная книга — это целый тираж экземпляров, а следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении), сколько повысилась доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации — фотография и кино. К ним очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для такой привязки имеется несколько причин. Во-первых, сам термин «информатика» появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Под этим названием объединен довольно обширный комплекс наук, таких, как кибернетика, системотехника, программирование, моделирование и др. Каждая из них занимается изучением одного из аспектов понятия информатики. Учеными прилагаются интенсивные усилия по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс их сближения идет довольно медленно, и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего.