Особенности развивающего интерьера и компьютерная периферия

Особенности развивающего интерьера и компьютерная периферия

К сожалению, многие никогда не сталкивались с таким понятием, как развивающий интерьер. Для оформления детской комнаты очень важно учитывать все тонкости и нюансы. От того, что окружает наших любимых детей, зависит их развитие, восприятие внешнего мира и формирование личности. Хорошо обустроенная детская комната, с учетом всех правил и норм поможет вам развить гармоничную личность. Дети с малых лет дружат с компьютером и поэтому предельно важно умело организовать пространство для работы с компьютером и игр на нем. Как же на самом деле правильно организовать жизненное пространство малыша? Что такое развивающий интерьер, и как безошибочно его создать?

Обустраивая детскую комнату, следует всегда ориентироваться на возраст ребенка. Не жалейте средств, делай перепланировку или перестановку в комнате у детей хотя бы 1 раз в два года. Наши домочадцы растут, меняются их интересы и отношение ко всему происходящему. На любом возрастном этапе развития жилищная территория должна оказывать только благоприятное воздействие на детей, приносить максимум пользы. Например, для трехлетнего возраста можно оформить интерьер детской комнаты, опираясь на рассказы о джунглях. Это как раз то время, когда ребенку можно рассказать о животных, их привычкам и умениях. Красиво оформленный спортивный комплекс, в стиле лиан, предоставит ребенку возможность окунуться в неизведанный мир джунглей.

Оформляя комнату, важно учитывать индивидуальные особенности ребенка, то есть учесть его темперамент, интересы, как он воспринимает окружающий мир на данном этапе своего развития.

Также развивающий интерьер должен быть безопасным. Не следует размещать мебель в детской комнате со стеклянными элементами. Тщательно спрячьте провода и подумайте о том, чтобы находящиеся в комнате ребенка розетки не смогли причинить ему вред.

Грамотно спланированный интерьер поможет ребенку разграничить спальную зону, зону хранения необходимых вещей, игровую зону, где аккуратно размещены консоли игровые и прочие игрушки. Несомненно, развивающий интерьер воспитывает у детей эстетический вкус. Цветовая гамма комнаты играет решающую роль в формировании эмоционального состояния ребенка.и зону для занятия физкультурой и так далее.

Таким образом, мы видим, что особенности организации детского интерьера помогают воспитать свободную и самостоятельную личность.

Специальная компьютерная периферия для особых детей

В настоящее время специальная и коррекционная педагогика в развитых странах ориентируется, прежде всего, на интеграцию ребёнка или подростка с особыми нуждами в массовую школу, в максимально самостоятельную экономическую деятельность, независимую или максимально независимую жизнь. Преобладание концепции интеграции привело в последнее время к увеличению доли компьютерных технологий (как адаптивных, так и ассистирующих) в общем процессе обучения детей с ограниченными возможностями. Также расширился и контингент детей, участвующих в образовательном процессе.

Сейчас существует много аппаратных и программных средств, разработанных для расширения возможностей использования компьютера лицами с особыми нуждами.

В их число входят специализированные интерфейсы.

для лиц с частичной или полной потерей зрения:

— адаптированные варианты стандартных интерфейсов;

— программы, озвучивающие тексты и надписи на экране монитора;

— устройства вывода на брайлевские принтеры и устройства тактильного вывода

для лиц с двигательными расстройствами:

— разнообразные манипуляторы типа «мышь» (джойстик, трекбол, и т.п.);

— дополнительные блоки кнопок, которые подключаются параллельно основным устройствам;

— системы управления курсором движениями глаз;

— сенсорные и экранные клавиатуры

для лиц с нарушениями слуха:

— средства обучения и поддержки жестовой речи

Обучение детей, имеющих тяжёлые множественные нарушения развития, без привлечения специальных технических средств, является малоэффективным и не способствует полному раскрытию потенциальных возможностей ребенка.

Использование компьютерных технологий позволяет перейти на новый уровень обучения таких детей.

Характеристика детей

Специализированные интерфейсы целесообразно использовать при работе с детьми, имеющими тяжелые расстройства двигательной сферы: вследствие ДЦП, травмы или паралича. При подборе специальной периферии необходимо выявить наиболее управляемую группу мышц ребёнка (шея, рука, нога).

При относительно сохранных движениях шеи применяется система «Шлемомышь». Уровень интеллектуального развития ребёнка должен позволять понять принцип управления курсором. Также есть ограничения по зрению: ребёнок должен уметь фиксировать взгляд на предмете и прослеживать им за движущимся предметом. Если состояние двигательной сферы позволяет ребёнку работать на стандартной клавиатуре, но гиперкинезы и спастика затрудняют использование такого тонкого инструмента как мышь, то применяется программа «Специальные возможности». В более тяжёлых случаях ведётся работа с джойстиком или трекболом.

Описание интерфейсов

Джойстик

Манипулятор «джойстик» сочетает в себе функции мыши и джойстика и представляет собой устройство ввода в виде подвижной рукоятки с несколькими кнопками. Отклонение рукоятки в разных направлениях вызывает перемещение курсора, а нажатие на кнопки может использоваться для ввода дополнительных данных.

Кнопки, расположенные справа и слева, соответствуют правой и левой кнопкам обычной мыши. Также есть две кнопки, с помощью которых можно настроить устройство под конкретного пользователя. Одна из них регулирует скорость перемещения курсора, а вторая – направление движения курсора.

Роллерная мышь или трекбол

Это эмулятор мыши с крупным шаром посередине, называемым трекбол, для управления которым требуется небольшое движение с минимальным усилием. Двигать шар можно любой частью кисти. Пять кнопок, расположенных симметрично, замещают функции левой и правой кнопок обычной мыши, операции двойного клика и залипания. Также устройство может настраиваться по скорости и направлениям движения курсора в соответствии с индивидуально ориентированными задачами.

На задней панели расположены гнёзда для подключения больших кнопок-переключателей, которые также заменяют функции одного клика левой и правой кнопок обычной мыши.

Система «Шлемомышь»

Система предназначена для людей с тяжелыми нарушениями двигательной сферы. Позволяет управлять курсором «мыши» с помощью поворотов и наклонов головы. Система использует стандартную Веб-камеру и шлем со специальными метками, позволяющими ускорить распознавание положения головы.

Сигнал «Нажатие левой кнопки мыши» формируется при открывании рта.

Система имеет модификацию, при которой «Нажатие левой кнопки мыши» формируется удержанием курсора на клавише определённое количество времени (например, 100 мсек, эта величина задаётся ассистирующим педагогом). Этот вариант системы разработан специально для тех пользователей, у которых затруднён контроль за движениями лицевых мышц.

Система дополнительно снабжена озвученным редактором текстов.

Озвученный редактор текста для системы Шлемомышь

Преимущества системы:

— Система «Шлемомышь» значительно дешевле многих импортных аналогов, поскольку использует стандартное оборудование.

— Система ориентирована на людей с серьезными нарушениями двигательной сферы и позволяет работать на компьютере даже при наличии гиперкинезов (неуправляемых движений) и спастики.

— Параметры системы настраиваются, что позволяет конфигурировать специальные, ориентированные на данного человека облегченные обучающие режимы.

— Система позволяет параллельно управлять тем же курсором с помощью стандартной мыши, т.е. педагог может прийти на помощь ученику в случае затруднений.

«Шлемомышь» даёт возможность:

— Самостоятельно писать тексты с помощью экранной клавиатуры.

— Работать с любой стандартной программой.

— Использовать систему как тренажер для развития внимания, зрительных и зрительно-пространственных функций.

Заключение

В результате обучения элементарным пользовательским навыкам с помощью специальных компьютерных периферийных устройств дети с особыми нуждами получают возможность пользоваться компьютером в целях коммуникации (общение через интернет), обучения (выполнение письменных учебных заданий, дистантное обучение), заполнения досуга (компьютерные игры, развивающие программы), а также осуществлять определённые трудовые операции, например, участвовать в создании макета визитной карточки или открытки для малой полиграфии.

Педагогам использование специализированного интерфейса даёт возможность организовать самостоятельную работу ученика с грубыми нарушениями моторики.

Учитель-дефектолог Тарасова М.Н.

ГБОУ Школа 2127 Москва

Особенности развивающего интерьера и компьютерная периферия

В ХХI веке компьютерная техника является одним из основных материальных средств информационной дизайн-технологии. Большинство методов компьютерной графики, применяемые для подготовки визуальных сообщений, основываются на использовании двух различных и независимых друг от друга направлений развития компьютерной техники, или, как говорят, двух платформ. Одно из них предполагает работу на компьютерах Macintosh, другое – IBM PC [2].

При этом компьютеры IBM РC, например на период 2006 г., являются наиболее распространенными и, несмотря на некоторые отличия от моделей, они похожи в главном – аппаратной и программной совместимостью.

В состав аппаратных средств входят следующие устройства:

▪ системный блок, который содержит в себе основные узлы компьютера, в том числе оптические и магнитные накопители информации;

▪ монитор (дисплей), служащий для отображения алфавитно-цифровой и графической информации;

▪ клавиатура, предназначенная для ввода информации в компьютер;

▪ периферийное оборудование, расширяющее возможности компьютера и предназначенное для выполнения конкретных действий специалиста.

Мозг компьютера – это микросхема, называемая микропроцессором. Именно он упрапвляет работой основных устройств, осуществляет выполнение всех программ. От типа микропроцессора во многом зависит производительность компьютера, а, следовательно, и эффективность работы дизайнера. В современных IBM-совместимых компьютерах используются самые совершенные на сегодняшний день микропроцессоры Pentium III и Pentium IV, обладающие огромным быстродействием, позволяющие в кратчайшие сроки справляться со сложными задачами макетирования, создания и воспроизведения видеоизображений в реальном масштабе времени, а также проблемами проектирования и виртуального трехмерного моделирования. Микпропроцессор компьютера берет конкретные команды дизайнерских программ и некоторые данные визуальных сообщений из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) или «оперативной памяти».

Чтобы не потерять иннформацию при выключении компьютера, ее надо переписать из оперативной в долговременную памятиь; на жесткий диск или устройство накопления информации. Поэтому еще одной важной частью системного блока являются накопители информации – электромеханические устройства, представляющие собой долговременную память компьютера. Современные компьютеры могут содержать несколько типов накопителей информации: НГМД – накопители на гибких магнитных дисках, НЖМД – накопители на жестких магнитных дисках, СD – накопители на оптических дисках и др.

С помощью накопителей и гибких магнитных дискоа производится перенос дизайнерских программ с одного компьютера на другой, хотя сейчас их чаще «перебрасывают» через локальную или глобальную сеть. На них же осуществляется запись и последующее хранение той информации, которая не должна находиться в компьютере постоянно. С их помощью также создаются архивныекопии данных, содержащися на жестком диске.

Наиболее распространенными магнитными носителями для НГМД являются дискеты, или, как их часто называют, флоппи-диски диаметром 3,5 дюйма. Для удобства пользования они заключены в пластмассовый корпус, защищающий рабочую поверхность магнитного диска от загрязнений и механических повреждений. Емкость таких дискет равна 1,44 Мб. Сегодня используются так называемые ziр-диски, позволяющие хранить значительно большие объемы информации. На них можно, например, записывать «длинные» файлы с версткой, которые далеко не всегда умещаются на обычные дискеты, а про трехмерные модели и говорить нечего.

Накопители на жестком диске, часто называемые винчестерами, предназначены для постоянного хранения операционной системы, графических прикладных программ, баз данных, массивов информационных сообщений и т.п. С точки зрения дизайнера, главной характеристикой винчестеров является их емкость, т.е. способность сохранять тот или иной объем информации. Современные винчестеры имеют емкость от одного до нескольких десятков гигабайтов.

Оптические компакт-диски (СD), уже ставшие незаменимыми средствами дизайнера-графика, используют для записи и чтения информации луч лазера. В процессе записи лазерный луч, изменяющий свою интенсивность в соответствии с основным сигналом, оставляет на активном слое оптического носителя след, который затем компьютер может прочитать, направив на него луч меньшей интенсивности и проанализировав изменение характеристик отраженного света.

Оптические запоминающие устройства обладают по сравнению с магнитными более высокой плотностью хранения информации, на них можно разместить гораздо больше программ и данных. Современные оптические запоминающие устройства способны хранить огромный объем информации – до нескольких сотен гигабайтов. С их помощью дизайнер получает возможность использовать в своей работе новые программы компьютерной графики или расширить возможности тех, с которыми уже работает. На СD-дисках часто размещается массив оцифрованных электронных изображений. Этот массив принято называть клип-арт библиотекой.

Системный блок, монитор и клавиатура обладают базовым (минимальным) комплект компьютера. Минимальный комплект совместно с периферийным оборудованием составляет расширенный комплект.

Периферийное оборудование включает в себя принтеры, графопостроители, сканеры, манипуляторы и много других устройств, используемых в деятельности дизайнера-графика.

Бурно развивающиеся методы визуального представления информации оказывает самое непосредственное влияние на развитие и совершенствование аппаратного состава компьютерной техники. Так, например, необходимость работы с большими графическими файлами заставляет конструкторов постоянно повышать быстродействие компьютеров, увеличивать их оперативную и долговременную память. Чтобы ускорить фиксациюинформации, сконструированы принципиально новые цифровые фото- и видеокамеры, позволяющие получить электронный образ объекта в виде, непосредственно готовом для обработки с помощью компьютера. Желание облегчить ввод графической информации в компьютер привело к созданию сканеров, которые дают возможность записывать цифровые образы фотографий, текстов или любых других изображений на магнитные носители. Потребность в качественном графическом представлении данных обусловила разработку крупноформатных дисплеев и информационных табло нового типа: с большими экранами, способными воспроизводить изображение, состоящее из миллионов цветов и их оттенков. Задачи, связанные с распечаткой и тиражированием информационных сообщений, вызвали необходимость создания таких принтеров, которые обеспечивают высокое качество печати и вывод крупноформатного цветного изображения не только на бумагу, но и на самоклеивающиеся виниловые пленки, пластики и пр. Работа с компьютерной графической информацией потребовала разработки специальных манипуляторов, которые полностью заменяют традиционные инструменты художника, используемые для создания графических произведений различных жанров и техники.

Программное обеспечение компьютерной техники подразделяются на системное и прикладное.

Системное программное обеспечение управляет работой не только самого компьютера, но и всех других подключенных к нему устройств, а также обеспечивает взаимодействие программных процессов с аппаратными ресурсами вычислительной системы. Например, IBM-совместимые компьютеры в качестве системного программного обеспечения используют мощную операционную систему Windows2000 или Windows ME.

Прикладное программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач, в том числе связанных с художественно-проектировочной деятельностью и графическим дизайном. Специфика прикладного программного обеспечения, в которых набор электронных средств и инстментов, а также их параметры и основные приемы использования сведены в специальные Windows-окна, во многом определяет содержание информационной дизайн-технологии.

Наиболее распространенными устройствами ввода исходного изображения с бумажного листа являются сканеры, создающие в памяти компьютера цифровой образ картинки. При сканировании, например, фотографий, чертежей или эскизов машинотехнических объектов, предварительно должны быть установлены определенные характеристики оцифрованного изображения: размер и разрешающая способность, световой тон, контраст, цветность и т.п.

Принцип действия сканера основан на процессе оптического сканирования (т.е. последовательного считывания) исходного изображения и его дальнейшего перевода в цифровой вид, универсальный для компьютера. Оптический сканер – очень удобное устройство для ввода данных с бумажных документов, содержащих не только печатный или рукописный текст, но и фотографии, рисунки, чертежи, схемы и т.п. Точность распознования отдельных букв и цифр, считанных сканером и переведенных в цифровой вид с помощью современного программного обеспечения, достаточно велика и достигает 95-97 %.

Сканеры бывают ручными, планшетными, страничными и барабанными. При считывании информации ручным сканером он вручную «прокатывается» по поверхности оригинала, поэтому качество получаемого изображения в значительной степени зависит от опыта дизайнера. С помощью ручного сканера можно получить изображение подлинника, находящегося в самом неудобном месте, например наклейки, расположенной на боковой поверхности тары и упаковки [2].

Для выполнения и редактирования изображений, создаваемых с помощью компьютерных программ, дизайнеры используют различные манипуляторы, без которых просто невозможно обеспечить ввод информации в компьютер. К таким манипуляторам относятся мышь, трекбол, джостик и графический планшет (рис.12.9).

Рис. 12.9. Манипуляторы для выполнения и редактирования изображений на компьютере: а –мышь, б – трекбол, в – графический планшет

Использование того или иного манипулятора не просто влияет на процесс ввода информации, но и во многом определяет творческий почерк дизайнера.

Когда пользователь перемещает мышь (рис.12.9, а) по горизонтальной поверхности стола, на экране монитора с помощью курсора отображается траектории этого перемещения. Кроме того, мышь позволяет управлять различными электронными инструментами, находящимися на экране компьютера, выбирать тот или иной пункт программного меню, нажатием клавиши мыши – выполнять его и т.п.

В отличие от других манипуляторов мышь удобна тем, что позволяет сочетать сравнительно размашистые движения руки дизайнера с точной подгонкой курсора к нужному символу или даже отдельной точке на экране. Использование мыши значительно увеличивает арсенал технических средств дизайнера-графика, а для работы с системами электронного макетирования это устройство просто незаменимо.

Существуют различные конструкции мыши, которые отличаются друг от друга способом контакта с поверхностью стола, числу кнопок управления, способом связи с компьютером (через информационный кабель или инфракрасный луч) и т.п. В любом случае выбор мыши должен определяться дизайнером.

Трекбол (рис.12.9,б) представляет собой шар небольшого диаметра, вращая который, можно перемещать курсор по экрану монитора. По принципу действия трекбол подобен предыдущему манипулятору, поскольку он фактически является как бы «перевернутой мышью»

Джостик – это свободно передвигающаяся в двух измерениях ручка, с помощью которой можно перемещать по экрану монитора светящуюся метку-курсор, вычерчивая при этом нужное изображение. На джостике имеются две кнопки, предназначенные для выполнения того или иного действия, предусмотреннего исполняемой программой.

Графический планшет – это относительно новое устройство ввода информации, позволяющее управлять передвижением курсора по экрану либо путем простого прикосновения пальца к панели, либо использованием специального «электронного пера». Графические планшеты (рис.12.9, в) представляют собой плоские прямоугольные устройства, в которых для регистрации прикосновения служит слабое электрическое поле.

Для вывода изображений на бумажный носитель необходимы принтеры. В графическом дизайне применяются струйные, лазерные и термографические принтеры, которые обладают не только высокой разрешающей способностью, но и осуществляют печать самых различных видов компьютерной графики.

В струйных принтерах изображение формируется мельчайшими каплями красителя, выдуваемого на бумагу с помощью микрофорсунок. Модели цветных струйных принтеров очень удобны для распечатки полихромных изображений. В них получение изображения осуществляется за счет «выстреливания» микроскопических капель черного, голубого, пурпурного и желтого красителей на бумагу. Струйные принтеры идеально подходят для распечатки фотографий, цветных рекламных проспектов, диаграмм, графиков, иллюстраций.

Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее, близкое к типографскому, качество печати. Они являются самыми универсальными, но и дорогими из всех принтеров. В этих принтерах для печати используется принцип ксерографии: лазер «засвечивает» чувствительный барабан, формируя на определенных участках его поверхности статическиц электрический заряд, соответствующий изображению. Поступающий из картриджа порошок-тонер покрываеттонким слоем заряженные участки барабана, формируя физическое изображение, которое затем переносится на бумагу и закрепляется.

В дизайнерской проработке различных машинотехнических конструкций используют графостроители, которые бывают планшетного и рулонного типов. Для воспроизводства чертежной графики в планшетных графостроителях, лист бумаги закрепляется на его рабочей плоскости. По бумаге движется пишущее перо, перемещающееся по двум координатам – вертикали и горизонтали.

Компьютерная грамотность с Надеждой

Заполняем пробелы – расширяем горизонты!

Периферийные устройства персонального компьютера

Отдаленные от центра территории нередко называют периферией. Периферия бывает не только в обыденной жизни, но и в компьютерах.

По отношению к компьютерам и ноутбукам, под термином «периферия» подразумевают «периферийные устройства». Компьютерная периферия – это различные дополнительные устройства, которые пусть недалеко, но все-таки отдалены от «сердца» компьютера.

Примеры периферийных устройств персонального компьютера: монитор, клавиатура, мышь, веб-камера, звуковые колонки, аудио гарнитура, флешка, принтер.

Что такое периферийные устройства

Периферийные устройства персонального компьютера – это устройства, которые подключаются к компьютеру в дополнение к основным устройствам.

Периферийными они называются потому, что они формируют определенную периферию вокруг основных устройств компьютера. К основным устройствам компьютера (ноутбука) относят процессор и оперативную память.

Примеры периферийных устройств компьютера – это, например,

• клавиатура компьютера или ноутбука,
• компьютерная мышь, тачпад на ноутбуке,
• монитор,
• принтер, сканер,
• жесткий диск,
• модем, сетевая карта,
• видеокамера, микрофон, звуковые колонки,
• флешка, привод CD-/DVD-дисков и т.п.

Периферия взаимодействует с процессором и оперативной памятью примерно одинаковым образом, о чем будет сказано далее.

Правда, до сих пор нет однозначного мнения, являются ли процессор и оперативная память основными устройствами компьютера. Они устанавливаются на материнской плате компьютера (ноутбука), а потому их вполне можно считать периферией.

Можно несколько иначе дать понятие «периферийного устройства», не упоминая процессор и оперативную память.

Периферия персонального компьютера – это все то, что можно отключить от персонального компьютера (ноутбука). И компьютер сможет продолжить свою работу, пусть с некоторыми ограничениями.

Без процессора и оперативной памяти компьютер (ноутбук) не будет работать – это основа. А вот без остального компьютер работать сможет.

Поэтому периферия – это все, что подключается к компьютеру в дополнение к центральному процессору и к оперативной памяти.

Внутренние и внешние периферийные устройства

Периферийные устройства персонального компьютера или ноутбука бывают внутренние и внешние.

Внутренние периферийные устройства устанавливаются внутрь компьютера (внутрь системного блока) или ноутбука. Примеры внутренних периферийных устройств компьютера – это жесткий диск, встроенный привод CD-/DVD- дисков, звуковая карта и т.п.

Внешние периферийные устройства подключаются к портам ввода-вывода компьютера. За взаимодействие внешних периферийных устройств с компьютером (ноутбуком) отвечают порты ввода-вывода.

Примеры внешних периферийных устройств компьютера (ноутбука) – это

• принтеры, сканеры,
• внешние видеокамеры,
• компьютерная мышка,
• клавиатура, флешка,
• внешние (подключаемые извне компьютера или ноутбука) приводы CD-/DVD- дисков и т.п.

Деление периферийных устройств на внутренние и внешние является весьма условным. Ничего страшного не произойдет, если, скажем, встроенную в ноутбук клавиатуру назовем внутренним периферийным устройством.

Также ничего ужасного не случится, если, например, назвать внешним устройством привод CD-/DVD-, встроенный в системный блок персонального компьютера. Нет четкой грани между внешними и внутренними периферийными устройствам, кроме, разве что, размещения этих устройств внутри или вне корпуса компьютера (ноутбука).

Что такое контроллер периферийных устройств компьютера

Периферийные устройства работают с процессором и оперативной памятью с помощью контроллеров (от английского слова controller – устройство управления). У каждого периферийного устройства есть свой контроллер (или адаптер, который тоже является контроллером).

Контроллер периферийного устройства – это электронное устройство для управления работой периферийного устройства. Контроллер отвечает за:

• передачу данных от периферийного устройства к процессору;
• обратную передачу данных от процессора к периферийному устройству;
• согласование по времени работы медленного периферийного устройства и быстрого процессора.

Каждое внутреннее периферийное устройство подключено к компьютеру (ноутбуку) через контроллер. Каждое внешнее периферийное устройство подключается к порту ввода-вывода, у которого тоже есть свой контроллер. Допустим, периферийное устройство подключено к порту USB. Значит, функцию контроллера будет выполнять контроллер порта USB.

Контроллеры портов ввода-вывода являются универсальными контроллерами. Они умеют перестраиваться в зависимости от того, какое конкретное внешнее периферийное устройство к ним подключено в каждом конкретном случае.

Допустим, с мышкой контроллер порта USB станет работать совсем не так, как с внешним жестким диском. И совершенно иначе контроллер порта USB будет работать с принтером, если его подключить к этому же порту.

Все периферийные устройства подключены к общей шине компьютера через контроллеры. К этой же общей шине подключаются процессор и оперативная память компьютера. Таким образом все составные части компьютера (ноутбука) работают друг с другом через общую шину передачи данных.

Как работает медленное периферийное устройство с быстрым процессором

Контроллер периферийного устройства работает совместно с процессором и оперативной памятью компьютера через общую шину. Контроллер получает данные от процессора или из оперативной памяти. Полученные данные контроллер передает затем «своему» периферийному устройству. И в обратную сторону: контроллер получает данные от периферийного устройства, а затем передает их процессору или отправляет их в оперативную память.

Такая схема работы позволяет быстродействующему процессору «не тормозить». Процессор является самым быстрым устройством в компьютере (ноутбуке). Если его постоянно «притормаживать», например, из-за медлительности принтера, тогда процессор станет простаивать.

Принтер не может мгновенно напечатать, скажем, 10 листов текста. Что же тогда делать процессору, ждать?! В таком случае процессор станет работать со скоростью самого медленного устройства (принтера, сканера, клавиатуры и т.п.). В чем тогда будет смысл от использования процессора с высоким быстродействием, если он будет почти все время простаивать из-за ожидания медленных периферийных устройств?

Оперативная память компьютера (ноутбука) тоже является быстродействующим элементом. Она по скорости немного уступает процессору, но зато прочим устройствам ее «догнать» невозможно. Получается, что и при обмене данными с оперативной памятью остальным периферийным устройствам нельзя мешкать, чтобы память не «подвисала».

Контроллер периферийного устройства работает с самим устройством со скоростью, которое оно может себе позволить, то есть тут контроллер работает медленно. Но с процессором или с оперативной памятью контроллер периферийного устройства работает очень быстро, с сопоставимой скоростью. Вот такой он, этот самый контроллер периферийного устройства!

Контроллер периферийного устройства компенсирует внутри себя все задержки по времени для приема-передачи информации от медленного периферийного устройства к быстрому процессору (оперативной памяти) и в обратном направлении. Именно в контроллере периферийного устройства происходит замедление скорости передачи данных как в одну, так и в другую сторону.

Тем самым контроллер не дает повода для процессора или оперативной памяти простаивать в ожидании медленных периферийных устройств. Контроллер периферийного устройства является «буфером», который согласует между собой разные скорости работы устройств.

Особенности контроллеров быстродействующих периферийных устройств

Контроллеры быстродействующих периферийных устройства, например, контроллеры жестких дисков, могут работать с оперативной памятью в режиме прямого доступа. Это означает, что контроллеры этих устройств могут записывать/считывать данные из ячеек оперативной памяти, минуя обработку этих данных процессором. Подобный режим позволяет не перегружать процессор большими объемами обрабатываемой информации, позволяет разгружать процессор для повышения производительности компьютера.

Записывать данные от внешних устройств прямо в оперативную память обычные контроллеры периферийных устройств компьютера могут далеко не всегда. Сначала данные от контроллера попадают в процессор, и лишь потом, после обработки этих данных, они записываются в оперативную память. Но для контроллеров быстродействующих устройств может быть доступен режим прямого доступа к оперативной памяти компьютера (ноутбука). Отсюда получается значительное ускорение работы быстродействующего периферийного устройства.

Некоторые контроллеры периферийных устройств могут иметь также собственную оперативную память, и даже собственный специализированный процессор для автономной обработки данных. Это позволяет еще больше разгружать основной процессор и основную оперативную память. В итоге существенно ускоряется работа компьютера (ноутбука). Ведь основной процессор и основная оперативная память компьютера тогда может вообще не участвовать в обработке каких-то данных периферийного устройства. К таким контроллерам с собственной оперативной памятью относится, например, видеокарта, которая осуществляет вывод «картинки» на экран монитора.

Большинство современных видеокарт, кроме всего прочего, имеют в своем составе еще и специальный процессор, еще больше ускоряющий обработку данных. Загрузку этого видео процессора можно, например, посмотреть в режиме реального времени с помощью Диспетчера задач Windows.

(Кликните для увеличения) Информация о загрузке видео процессора в Диспетчере задач Windows 10 (в красной рамке).

О майнинге криптовалют с помощью контроллеров

Что интересно, современные программы майнинга («добычи») криптовалюты используют для этих целей ресурсы видео процессора – того самого дополнительного процессора, который стоит на видеокарте, на контроллере монитора персонального компьютера (ноутбука). Процессор видеокарты лучше, чем процессор, подходит для выполнения трудоемких расчетов, сопровождающих процесс «добычи» «компьютерной валюты».

Дополнительный видео процессор компьютера (ноутбука) предназначен, конечно, не для «добычи» криптовалюты. Он необходим для помощи основному процессору компьютера в воспроизведении сложной графики, для демонстрации видео с высоким качеством и с хорошим разрешением.

Благодаря периферийным устройствам и их контроллерам компьютер становится полезным для работы пользователей. С появлением «дружественных» пользователям периферийных устройств компьютеры и ноутбуки стали незаменимыми помощниками людей.

Впервые опубликовано 11 июля 2011 года.
Обновлено 17 марта 2020 года.