پاسخ سوال : دستگاههای ورودی به کامپیوتر

1-‌ دستگاه‌هاي‌ وروردي (Input Devices) يا واحد ورودي (Input Unit): اين دستگاه‌ها وظيفه ورود داده‌ها به كامپيوتر را بر عهده دارند. در واقع داده‌ها از طريق واحد ورودي وارد حافظه‌ اصلي (Main Memory) مي‌شوند. اين داده‌ها ممكن است براي پردازش به واحد پردازش مركزي (CPU) فرستاده شوند و يا براي پردازش‌هاي آتي در حافظه جانبي ذخيره ‌گردند.

2-‌ دستگاه‌هاي خروجي (Output Devices) يا واحد خروجي (Output Unit): وظيفه اعلام اطلاعات (داده‌هاي پردازش شده) را به بيرون از كامپيوتر بر عهده دارند. اين اطلاعات به شكل‌هاي گوناگون اعلام مي‌شوند؛ مثلا به شكل تصويري (به وسيله صفحه نمايش، چاپگر)، به شكل صوتي (به وسيله بلندگو)، به شكل عملي ( حركت ربات) و .... .

3- واد پردازش مركزي: در بخش پردازنده به آن پرداخته خواهد شد.

4- حافظه‌ ( Sad

Memory or Storage در بخش حافظه‌ها آن به پرداخته خواهد شد.

آشنايي با دستگاه‌هاي وروردي (Input Devices)

دستگاه‌هاي ورودي و دستگاه‌هاي خروجي جز دستگاه‌هاي جانبي (Peripheral Devices) به شمار مي‌روند. برخي از دستگاه‌هاي جانبي صرفا به عنوان ورودي و برخي نيز به عنوان خروجي استفاده مي‌شوند. البته برخي از اين دستگاه‌ها نيز به عنوان ورودي - خروجي استفاده مي‌شوند مثل، كارت صدا.

يك دستگاه كامپيوتري هر چقدر هم كه حافظه و CPU قوي داشته باشد، در صورتي كه دستگاه‌هايي براي ورود داده‌ها و خروج اطلاعات نداشته باشد قابل استفاده نيست. در واقع اين دستگاه‌ها (دستگا‌هاي ورودي و خروجي) عامل ارتباط انسان و كامپيوتر مي‌باشند. زبان كامپيوتر از صفر و يك تشكيل شده است و زبان قابل فهم براي انسان از حروف، اعداد و علائم تشكيل شده است كه كامپيوتر اين علام را نمي‌فهمد. مهم‌ترين وظيفه يك دستگاه ورودي، تبديل داده‌هاي قابل فهم انسان به داده‌هاي قابل پردازش براي كامپيوتر است. دستگاه‌هاي ورودي براي كامپيوتر مانند حواس پنج‌گانه براي انسان هستند كه از طريق اين دستگاه‌ها داده از محيط دريافت شده و به كامپيوتر انتقال مي‌يابند.

دستگاه‌هاي ورودي: قطعه‌اي سخت‌افزاري هستند كه به منظور دريافت داده توسط كامپيوتر از آن‌ها استفاده مي‌شود و به دو گروه تقسيم مي‌شوند:

1‌- دستگاه‌هاي ورودي مستقيم: ديسك‌هاي سخت (Hard Disk)، ديسك‌هاي نوري (Optical Disks)، فلاپي ديسك‌ها (Floppy Disks، كه مي‌توان گفت امروزه ديگر كاربردي در انتقال اطلاعات بين سيستم‌هاي كامپيوتري ندارد)، نيز جزء وسايل ورودي هستند. اطلاعاتي كه بر روي اين وسايل قرار دارد به صورت باينري (صفر و يك) مي‌باشد و مستقيما مي‌توانند در RAM سيستم كامپيوتر قرار گيرند.

2- دستگاه‌هاي ورودي غير مستقيم: به دليل اينكه كامپپوتر علائم و حروف را درك نمي‌كند قبل از ورود آن‌ها به كامپيوتر بايد اين علائم به زبان كامپيوتر تبديل شوند؛ برخي از دستگاه‌هاي ورودي مثل صفحه كليد و اسكنر اين عمل را انجام مي‌دهند.

برخي از انواع مهم دستگاه‌هاي ورودي

1-‌ صفحه كليدKey Board) ): متداول‌ترين دستگاه ورودي مي‌باشد. اين دستگاه، معمولا شبيه ماشين تحرير است و براي وارد كرده داده‌ها به كامپيوتر به كار مي‌رود. صفحه كليدها از تعدادي كليد و مدار الكترونيكي تشكيل شده‌اند. صفحه كليد داراي يك ريزپردازنده مخصوص و مداراتي براي پردازش كليد فشار داده شده مي‌باشد. هنگامي كه كاربر يك كليد را فشار مي‌دهد مدارات مربوط به آن كليد فعال شده و داده داخل صفه كليد به ريز پردازنده اصلي منتقل مي‌شوند. بدين ترتيب در كامپيوتر و نرم‌افزارها كليد فشار داده‌ شده شناسايي مي‌شود. با فشار دادن هر كليد سيگنالي در داخل صفحه كليد توليد و ارسال مي‌شود و سپس توسط CPU به كدهاي خاصي تبديل مي‌شود. براي صفحه كليد حافظه ميانگيري هم وجود دارد كه داده‌ها در ابتدا وارد آن شده و بعد از آن به حافظه سيستم منتقل مي‌شوند.

كليدهاي صفحه كليد عبارتند از:

-‌ كليدهاي تايپ: اين كليدها براي تايپ متن‌ها، برنامه‌ها، دستورات و وارد كردن علائم و نشانه‌هاي خاص به كار مي‌روند.

- كليدهاي ماشين حسابي: اين كليدها شبيه صفحه‌ي ماشين حساب هستند و براي اعمال محاسباتي استفاده مي‌شوند.

- كليدهاي ويرايشي: براي ويرايش متن‌ها به كار مي‌روند و شامل كليدهاي جهت‌هاي اصلي، Home، End، و غيره هستند.

- كليدهاي تابعي: اين كليدها، كليدهاي F1 نا F12مي‌باشند كه قابل برنامه‌ريزي هستند و در برنامه‌هاي مختلف به صورت‌هاي مختلفي عمل مي‌كنند.

- كليدهاي چند رسانه‌اي: اغلب صفحه‌كليدهاي جديد كليدهايي هم براي كنترل اعمال چند رسانه‌اي (Multi Media)، مثل صوت، تصوير، اينترنت و غيره دارند.

- كليدهاي مبدل: اين كليدها ممانند Alt، Ctrl و Shift به همراه كليدهاي ديگر به كار مي‌روند.مثلا كليد shift به همراه حروف باعث مي‌شود حروف در حالت بزرگ واردسيستم شوند. كليد Shift اگر همزمان با كليدهائي كه داراي دو علامت هستند فشرده شود، علامت بالايي تايپ مي‌شود. كليد Alt يا مبدل مخفف Alternative و كليد Ctrl مخفف Control است. مثلا در سيستم‌عامل DOS، كليدهاي تركيبي Ctrl + S باعث توقف موقت كار و كليدهاي تركيبي Ctrl + C باعث خاتمه ذستور در حال اجرا مي‌شود و كليدهاي تركيبي Ctrl + Alt + Delete or Del باعث راه‌اندازي مجدد يا Reset شدن كامپيوتر مي‌شوند.

- كليد Caps Lock: يكبار فشردن اين كليد باعث مي‌شود حروف به صورت بزرگ تايپ شوند.

-‌ كليد :Space Bar طولاني‌تري كليد صفحه كليد است كه يك جاي خالي تايپ مي‌كند.

-‌ كليد پس‌بر يا Back Space: مكان‌نما يا Cursor را عقب برده و كاراكتر قبلي را پاك مي‌كند.

-‌ كليد Del يا Delete: حرفي را كه مكان‌نما روي آن قرار دارد را پاك مي‌كند.

-‌ كليد Enter: براي ورود و اجراي دستو رات استفاده مي‌شود. در هنگام تايپ متن زدن اين كليد باعث رفتن مكان‌نما به ابتداي سطر بعد مي‌شود؛ به همين دليد به اين كليد، كليد بازگشت (Return) گفته مي‌شود.

-‌ كليد Tab: مكان‌نما را چند خانه به جلو مي‌برد. كليد Shift + Tab مكان‌نما را به همان تعداد خانه به عقب مي‌برد.

-‌ كليد گريز يا Esc: اين كليد مخفف Escape مي‌باشد و براي توقف اجراء يك كار استفاده مي‌شود.

-‌ كليد Print Screen: اين كليد براي چاپ محتويات مانيتور استفاده مي شود.

-‌ كليدPause Break : براي توقف موقت برنامه‌ها استفاده مي‌شود. اگر همراه كليد Ctrl به كار رود اجرا عمليات را كاملا قطع مي‌كند.

-‌ كليد Insert: براي درج يك كاراكتر بين حروف استفاده مي‌شود.

-‌ كليدWindows : نام ديگر اين كليد WIN است. اين كليد منوي Start ويندوز را باز مي‌كند. روي اين كليد عكس يك پنجره كه لوگوي ويندوز است قرار دارد.

2-‌ ماوس، موش يا موش‌واره (Mouse): بعد از صفحه كليد مهم‌ترين و پر كاربردترين دستگاه ورودي محسوب مي‌شود. اين وسيله بيشتر براي كارهاي گرافيكي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از طريق ماوس حركات فيزيكي به كامپيوتر منتقل مي‌شود. ماوس در واقع مشخص كننده محور xوy است و حركت مكان‌نما‍(Cursor) را از روي محور x و y مشخص مي‌كند. در داخل هر ماوس يك حسگر (Sensor) مكانيكي يا نوري وجود دارد كه با حركت دادن ماوس باعث تغيير محل مكان‌نما روي صفحه نمايش مي‌شود. اين وسيله از نظر ظاهري به دو دسته دو كليدي و سه كليدي تقسيم مي‌شود. ماوس به وسيله يك كابل از طريق درگاه سريال يا PS2 (البته اخيرا از طريق USB) با سيسنم ارتباط بر قرار مي‌كند. ماوس‌ها در انواع مختلف PS/2 (با رابط PS/2) و سريال (با رابط سري) وجود دارند. پايه‌هاي سوكت‌هاي ماوس و صفحه كليد PS/2 به صورت دايره‌وار مي‌باشد.

انواع موس از نظرتكنولوژي ساخت به سه دست تقسيم مي‌ شوند:

-‌ اپتومكانيك: درون اين ماوس‌ها يك گوي وجود دارد كه در تماس با يك سطح صاف حركت مي‌كند و باعث حركت چرخ‌دنده‌هاي متصل به آن مي‌شود و از طريق يك فرستنده - گيرنده نوري مقدار تغيير اين چرخ دنده‌ها به ازاي هر محور x و y مشخص شده و از طريق درگاه سريال به سيستم كامپيوتري منتقل مي‌شود. معمولا براي حركت ماوس از يك صفحه صاف و نرم به نام Pad استفاده مي‌كنند و ماوس را روي آن حركت مي‌دهند. اين ماوس‌ها داراي بخش هاي زير هستند:

-‌ بدنه پلاستيكي كه در دست فرار مي‌گيرد.

-‌ يك گوي براي حركت روي سطح صاف.

- چرخ‌دنده براي ارتباط با گوي.

- قسمت كنترلي و فرستنده - گيرنده نوري.

- كابل سريال يا PS2 يا USB براي ارسال اطلاعات.

- الكترومكانيك: اين ماوس‌ها همانند ماوس‌هاي اپتومكانيك عمل مي كنند؛ فقط به جاي فرستنده – گيرنده نوري از ارتباط دهنده‌هاي فلزي و به جاي چرخ‌دنده از Encoder استفاده‌ مي‌كنند. اين موس‌ها چندان به كار گرفته نشده‌اند.

- نوري: اين ماوس ها از دو چراغ LED استفاده مي‌كنند كه در آن نور اين دو چراغ از دو دريچه كوچك ارسال و از دو دريچه ديگر نور برگشتي يا انعكاسي را دريافت كرده وتوسط آابشارسازها اين دو نور برگشتي را ارزيابي مي‌كنند. در واقع در ماوس هاي نوري حركت يك نور قرمز و بازخورد آن به وسيله ماوس احساس شده و به نسبت آن اشاره‌گر جابجا مي‌شود. در ماوس‌هاي نوري نيازي به Pad مخصوصي نيست و بر روي هر صفحه‌اي به جز صفحات شيشه اي مي‌توانند كار كنند. (صفحات شيشه‌اي نمي‌توانند نور را برگردانند و نور از آن‌ها عبور مي‌كند).

3- اسكنر يا پويشگر (Scanner): ابزاري است كه مي‌تواند تصوير روي كاغذ يا فيلم‌ عكاسي را به سيگنال‌هاي الكتريكي تبديل كند و به اين ترتيب تصوير را وارد كامپيوتر كند. اين تصوير دقيقا نسخه‌برداري مي‌شود. دستگاه اسكنر اطلاعات تصويري را به صورتي كه براي كامپيوتر قابل فهم باشد تبديل مي‌كند. اين وسيله با استفاده از تابش نور و انعكاس آن اطلاعات تصويري روي كاغذ يا فيلم عكاسي را به زبان كامپيوتر (صفر و يك) تبديل مي‌كند. اسكنر داراي يك هد اسكن مي باشد كه تصوير از جلوي آن عبور داده مي‌شود. اين هد داراي عناصر حساس به نور مي‌باشد و خروجي اين عناصر به صورت سيگنال‌هاي صفر و يك در حافظه RAM ذخيره مي‌شود. اين اطلاعات مي‌تواند در حافظه به صورت دائم ذخيره شود يا روي صفحه نمايش (Monitor) نشان داده شود و يا به چاپگر ارسال شود. توسط اسكنر مي‌توان تصاوير و متن‌ها را براي اصلاح و بايگاني در حافظه كامپيوتر قرار داد. اسكنرها به طرق مختلفي تصوير را از جلوي هد خود عبور مي‌دهند.

اسكنر يا پويشگر همچنين در سيستم‌هاي تشخيص كاراكتر (Optical Character Recognition= OCR) و پردازش تصوير (Image Processing) كاربرد دارد. اساس كار اسكنر شبيه دستگاه نمابر (Fax) مي باشد. هر اسكنر از دو عمده بخش تشكيل شده است. قسمت اول تصوير را به صورت سيگنال‌هاي الكترونيكي تبديل مي‌كند و قسمت دوم كه شامل پردازشگر تصوير است، اين سيگنال‌ها را به فرم‌ فاتيل‌هاي صفر و يك تبديل و ذخيره مي‌كند.

انواع آن عبارتند از:

-‌ دستي: در اين نوع بايد اسكنر را به آرامي بر روي تصوير كشيد.

- روميزي يا تخت ( Sad

flatbedدر اين نوع اسكنر كه از نظر ظاهري مانند دستگاه كپي است، مي‌بايستي تصوير را در داخل اسكنر قرار داد. كيفيت اين نوع از نوع قبلي بهتر است.

- برگي ((Sheeted و فيلمي ((Photo

پارامترهاي مهم در انتخاب يك اسكنر

بايد قبل از انتخاب و خريد يك اسكنر به نكات زير توجه كرد:

-‌ سازگاري: در انتخاب اسكنر سرعت پردازنده، ميزان حافظه RAM، مقدار حافظه آزاد ديسك سخت (Hard Disk) و نحوه اتصال اسكنر به كامپيوتر بايستي مورد بررسي قرار گيرد تا با اسكنر انتخابي سازگاري داشته باشد.

- قابليت رنگي بودن: اسكنرها ممكن است قابليت تصويربرداري سياه و سفيد و يا رنگي را داشته باشند. اسكنرهاي دستي به صورت سياه و سفيد تصويربرداري مي‌كنند كه خيلي كاربرد ندارند. بهتر است از اسكنرهاي رنگي استفاده شود؛ جون تصاوير رنگي را با كيفيت بالاتري تصويربرداري مي‌كنند و اگر تصاوير سياه و سفيد باشد، اسكنرهاي رنگي مي‌توانند در حالت سياه و سفيد قرار گرفته و از اين تصاوير با كيفيت بالايي تصويربرداري كنند.

- وضوح: وضوح يا دقت اسكن بر حسب DPI= Dot Per Inch و در زمان تصويربرداري مشخص مي‌شود. براي وضوح بيشتر اسكن به نكات زير توجه شود:

-‌ بايد مدت تصويربرداري توسط اسكنر افزايش يابد.

- حافظه مورد استفاده در اسكنر بايد به اندازه كافي بزرگ باشد تا بتواند تمام پيكسل‌هاي تصوير برداري شده را در ذخيره كند. اين پارامتر به صورت عمودي * افقي ذكر مي‌شود.

- طول كاغذ: طول كاغذ مورد قبول در اكثر اسكنرها به صورت A4 مي‌باشد.

- بالاترين دقت قابل تشخيص

- تعداد رنگ‌ها و تعداد سايه‌هاي قابل تشخيص: هر چه اين دو پارامتر بيشتر باشند، تصوير اسكن شده از كيفيت بهتر و بالاتري برخوردار است.

- قرار داد TWAIN: اين كلمه از عبارت Technology Without An Interesting Name گرفته شده است. اين قرارداد بين شركت‌هاي HP،Logitech و ... بسته شده است. در اين قرارداد بين برنامه‌هاي كاربردي و اسكنرها يك ارتباط ايجاد شده است تا نرم‌افزار سيستم بتواند بر سخت افزار نظارت داشته باشد. اگر اسكنر از اين قرارداد تبعيت كند، بهتر است.

4-‌ اهرم هدايت، دسته بازي يا جوي‌استيك‌ (Joystick): بيشتر در بازي‌هاي كامپيوتري و برنامه‌هاي شبيه سازي مثل شبيه‌ساز پرواز به كار مي‌رود و به درگاه بازي (Game Port) كه در پشت كامپيوتر است وصل مي‌شود.

5- رقمي‌كننده (Digitizer): برخي از دستگاه‌ها وجود دارند كه اطلاعات را مي‌توانند به ارقام تبديل كنند و ارقام به راحتي به رايانه منتفل شده و مي‌توانند پردازش شوند. به اين دستگاه‌ها رقمي كننده يا ديجيتايزر گفته مي‌شود. ديجيتايزر دستگاهي است كه خطوط تصوير پيوسته را به كدهاي ديجيتال تبديل مي‌كند. اين وسيله بيشتر براي انتقال نقشه‌ها و شكل‌ها به رايانه و تبديل يك شكل يا تصوير به ارقام رايانه‌اي استفاده مي‌شود. البته براي وارد كردن اطلاعات گرافيكي و مهندسي، طراحي، نقشه‌كشي و كاربردهاي ديگر نيز به كار مي‌رود. رقمي‌كننده داراي يك تخته پلاستيكي (صفحه يا Tablet نيز گفته مي‌شود) مستطيلي و مسطح مي‌باشد كه با اجزاي الكترونيكي پوشده شده است و مجهز به وسيله‌اي شبيه قلم‌ نوري يا وسيله ديگري به نام Puck مي‌باشد كه مختصات مكان مورد نظر به وسيله آن مشخص مي‌شود. كامپيوتر اطلاعات به دست آمده از حركت قلم را به صورت موقعيت مكان‌نما ترجمه مي‌كند؛ يعني با حركت قلم مكان‌نما نيز متناسب با جهت حركت آن حركت مي‌كند. پس از قرار دادن يك نقشه روي اين دستگاه مي تواند نقاط مختلف نقشه را نشانه‌گذاري و نقشه را وارد كامپيوتر كرد.

6- ترك بال (Track Ball): يك گوي كروي كه بر روي بعضي صفحه‌كليدها به ويژه رايانه‌هاي Laptop وجود دارد. كاربر كف دست خود را روي آن حركت مي‌دهد و به اين ترتيب كار ماوس را انجام مي‌دهد. البته ترك بال به صورت مجزا از كي‌بورد نيز وجود دارد. در اين حالت اين وسيله مثل يك موس پشت و رو مي‌باشد، يعني گوي يا توپ آن بالاست كه كاربر كف دست خود را روي آن حركت مي‌دهد و باعث حركت مكان‌نما روي صفحه‌‌ نمايش مي‌شود. دكمه‌هاي پايين گوي نيز مانند دكمه‌هاي ماوس عمل مي‌كنند. اين وسيله بيشتر زماني به كار مي رود كه فضاي كافي براي حركت دادن ماوس وجود نداشته باشد.

7-Pointing Stick : قطعه‌اي شبيه به پاك‌كن ته مداد است كه بين حروف H، G و B روي بعضي از صفحه كليدها (بيشتر در رايانه‌هاي كيفي) وجود دارد. اين وسيله كار ماوس را انجام مي‌دهد و با وارد آوردن كمي فشار جانبي به آن، مكان‌نما در صفحه نمايش به همان طرف حركت مي‌كند.

8- Touch Pad: صفحه كوچكي كه با حركت دادن انگشت بر روي آن، مكان‌نما روي صفحه نمايش حركت مي‌كند؛ سپس با زدن ضربه در همان نقطه و يا فشردن دكمه‌هاي روي‌ آن مي‌توان انتخاب‌هاي دلخواه را وارد رايانه كرد.

9- دوربين ديجيتال (Digital Camera): براي ثبت تصاوير به كار مي‌رود ولي بر خلاف دوربين‌هاي عكاسي معمولي از فيلم عكاسي براي ثبت تصاوير استفاده نمي‌كند و تصاوير را به صورت فايل‌هاي گرافيكي در حافظه خود ذخيره مي‌كند كه قابل انتقال به كامپيوتر است. اين تصاوير را مي‌توان ويرايش، انتقال يا حذف كرد. دوربين‌هاي فيلم‌برداري ديجيتال نيز به همين گونه از مناظر فيلم‌برداري مي‌كنند.

10- كارت ويدئو: به كمك اين كارت مي‌توان اطلاعات روي نوارهاي ويدئويي را در حافظه‌ي كامپيوتر قرار داد. اين كارت به عنوان خروجي نيز عمل مي‌كند و به كمك آن مي‌توان از تلويزيون به جاي مانيتور استفاده كرد؛ يعني خروجي اين كارت را مي‌توان به تلويزيون وصل كرد.

11- ورودي‌هاي صوتي: ورودي‌هاي صوتي براي دريافت صوت و تبديل آن به كدهاي قابل پردازش كامپيوتر به كار مي‌روند. متداول‌ترين اين ورودي‌ها ميكروفن (Microphone) است كه از طريق كارت صدا (Sound Card – Audio Card) به كامپيوتر وصل مي‌شود.

12- كارت‌ خوان: كارت‌هاي كه بايد خوانده شوند با فشار دكمه از مقابل قسمتي كه داراي چشم الكترونيكي (فتوسل Photo Cell) است، عبور داده مي‌شوند. محل‌هاي سوراخ شده نور را از خود عبور مي‌دهند و در نتيجه اطلاعات كارت‌ها توسط فتوسل‌ها تشخيص داده مي‌شود.