Введение: роль периферийных устройств
Для решения задач на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) необходимо сначала загрузить в неё программу. Именно эту функцию выполняют периферийные устройства, которые служат посредниками между человеком и компьютером. Ключевым устройством ввода и вывода информации является дисплей.
Дисплей: основной интерфейс оператора
Внешне дисплей напоминает небольшой телевизор. Его клавиатура содержит привычные символы, как у пишущей машинки, а также ряд специальных клавиш. С их помощью оператор набирает текст, формулы и управляет их положением на экране. Вводимая информация отображается на экране, а устройство преобразует её в двоичный код — язык, понятный ЭВМ. После набора программы оператор отправляет её в компьютер, и машина приступает к вычислениям.
В процессе работы ЭВМ может запрашивать у оператора дополнительные данные или указывать на ошибки в программе, выводя соответствующие сообщения на экран. По завершении расчётов результат также отображается на дисплее.
Сохранение информации: цифропечатающее устройство (ЦПУ)
Если результат вычислений представляет собой не несколько цифр, а обширный текст, формулы или таблицы, запомнить их невозможно. При выключении компьютера данные будут потеряны. Для долговременного сохранения информации используется цифропечатающее устройство (ЦПУ).
ЦПУ — это, по сути, электрическая пишущая машинка, которую можно подключить к ЭВМ. Компьютер автоматически, без участия человека, печатает нужный текст на бумажной ленте. Таким образом, информация сохраняется на материальном носителе на длительный срок.
Визуализация данных: графопостроитель
Для работы с графической информацией — чертежами, графиками, диаграммами — к ЭВМ подключают графопостроитель. Его принцип работы схож с самописцем, но с важным отличием: бумага остаётся неподвижной, а пером управляют по двум осям (горизонтали и вертикали). Это позволяет получать от компьютера сложные чертежи печатных плат, зданий или механизмов.
Однако для плавного движения пера требуется аналоговый сигнал (напряжение), в то время как ЭВМ работает с дискретными цифровыми сигналами (импульсами). Для преобразования цифрового кода в аналоговое напряжение в графопостроителе используется специальный преобразователь.
Преобразователи: мост между мирами
Устройства, преобразующие напряжение в цифровой код (аналого-цифровые преобразователи — АЦП) и код в напряжение (цифро-аналоговые преобразователи — ЦАП), крайне важны для ЭВМ. Они позволяют компьютеру взаимодействовать с реальным миром: измерять температуру, давление, влажность и другие физические параметры при управлении производством или научным экспериментом.
Заключение
Все перечисленные устройства — дисплей, ЦПУ, графопостроитель, преобразователи — относятся к периферийным. Они образуют критически важный интерфейс, который позволяет человеку эффективно «общаться» с вычислительной машиной и значительно расширяет сферу её применения.