- Phân tích chi tiết các thiết bị đầu vào, đầu ra, thiết bị hỗn hợp và thiết bị lưu trữ.
- Giải thích mối quan hệ giữa phần cứng ngoại vi và bộ xử lý trung tâm.
- Các ví dụ thực tiễn về những công cụ thiết yếu để giao tiếp giữa người dùng và hệ thống.
Khi nói về việc lắp ráp máy tính hoặc nâng cấp máy tính hiện có, chúng ta thường tập trung vào bộ xử lý hoặc RAM, nhưng thực tế có cả một thế giới phụ kiện cho phép chúng ta tương tác nhiều hơn với máy. Trong thế giới máy tính, chúng ta gọi các thiết bị ngoại vi là tất cả các thiết bị kết nối bổ sung thêm chức năng cho máy tính, đóng vai trò là cầu nối giữa lõi hệ thống và người dùng.
Về cơ bản, đây là các thành phần độc lập được gắn vào bo mạch chủ, bên trong hoặc bên ngoài, để máy tính có thể thực hiện những việc mà nó không thể tự làm được. Điều quan trọng cần hiểu là các thiết bị này không phải là một phần của quá trình tính toán cốt lõi, mà chỉ hoạt động như các phần bổ sung giúp mở rộng khả năng hoạt động của hệ thống.
Các thiết bị ngoại vi được phân loại như thế nào?
Để sắp xếp lại mớ hỗn độn các loại dây cáp và cảm biến này, khoa học máy tính chia các thiết bị này thành các nhóm dựa trên hướng truyền thông tin. Việc gửi một lệnh không giống với việc nhận một kết quả, và do đó chúng ta có bốn nhóm riêng biệt dựa trên chức năng chính của chúng.
Đầu tiên, chúng ta có các thiết bị đầu vào, chịu trách nhiệm đưa dữ liệu từ bên ngoài vào CPU. Sau đó là các thiết bị đầu ra, thực hiện chức năng ngược lại: chúng chiếu thông tin đã được xử lý để chúng ta có thể nhìn thấy hoặc nghe thấy. Cũng có các thiết bị ngoại vi hỗn hợp hoặc đầu vào/đầu ra, thực hiện cả hai chức năng, và cuối cùng là các thiết bị lưu trữ, được sử dụng để lưu trữ thông tin vĩnh viễn.
Thiết bị ngoại vi đầu vào: cổng dữ liệu
Đây là những thiết bị cho phép chúng ta ra lệnh cho máy tính hoặc cung cấp thông tin mới cho nó. Nếu không có chúng, máy móc về cơ bản sẽ chỉ là một chiếc hộp kín không có ai điều khiển. Để chúng hoạt động, dữ liệu thu thập được sẽ được số hóa và gửi đến hệ thống để xử lý ngay lập tức trong bộ nhớ.
- Bàn phím: Đây là công cụ kinh điển để nhập văn bản và số bằng cách nhấn các phím.
- Chuột: Nó cho phép bạn di chuyển con trỏ trên màn hình và thực hiện các thao tác bằng cách nhấp chuột. Tùy thuộc vào kiểu máy, chúng có thể là loại cơ học, quang học (với laser hoặc LED), hoặc thậm chí là bàn di chuột tích hợp.
- Micrô: Nó thu nhận sóng âm và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện để máy tính nhận biết.
- Máy quét: Nó hoạt động như một máy photocopy kỹ thuật số, chuyển đổi hình ảnh in thành các tệp điện tử. Chất lượng của nó được đo bằng... số chấm trên mỗi inch (dpi).
- Webcam và Webcam: Chúng ghi lại video và hình ảnh theo thời gian thực, điều này khiến chúng trở nên thiết yếu cho các cuộc gọi video. Số megapixel và tốc độ khung hình (fps) là yếu tố quan trọng ở đây.
- Các công cụ khác: Ví dụ như cần điều khiển chơi game, bút quang dùng cho vẽ kỹ thuật, hoặc đầu phát CD và DVD.
Thiết bị ngoại vi đầu ra: hiển thị kết quả
Sau khi máy tính thực hiện các phép tính, nó cần một cách để thông báo kết quả cho chúng ta. Đây là lúc các thiết bị đầu ra phát huy tác dụng, chuyển đổi dữ liệu nhị phân thành thứ mà con người có thể hiểu được, dù là bằng hình ảnh, âm thanh hay văn bản. Các thiết bị này lấy thông tin từ hệ thống và hiển thị cho người vận hành.
Ví dụ rõ ràng nhất là màn hình, nơi chúng ta nhìn thấy giao diện đồ họa hoặc môi trường ảo. Chúng ta cũng có loa và tai nghe, cho phép chúng ta thưởng thức âm nhạc hoặc nghe ai đó nói chuyện trong cuộc họp. Mặt khác, máy in rất cần thiết khi chúng ta cần in thông tin ra giấy.
Thiết bị hỗn hợp và lưu trữ
Một số thiết bị không thể được phân loại vào một chức năng duy nhất và có thể gửi và nhận dữ liệu đồng thời. Chúng được gọi là thiết bị ngoại vi đầu vào/đầu ra hoặc thiết bị ngoại vi lai. Một ví dụ rất phổ biến là màn hình cảm ứng, nơi chúng ta nhập dữ liệu bằng ngón tay nhưng cũng nhìn thấy màn hình hiển thị của hệ thống.
Các ví dụ đáng chú ý khác bao gồm modem hoặc bộ định tuyến, điều chỉnh kết nối internet bằng cách gửi và nhận các gói dữ liệu, và máy in đa chức năng, kết hợp chức năng quét (đầu vào) với chức năng in (đầu ra). Ngay cả tai nghe thực tế ảo cũng thuộc loại này, vì chúng chiếu hình ảnh trong khi theo dõi chuyển động đầu của người dùng .
Ngược lại, các thiết bị lưu trữ được thiết kế để bảo vệ thông tin, đảm bảo thông tin không bị mất khi máy tính tắt. Mặc dù về mặt kỹ thuật, chúng là thiết bị đầu vào/đầu ra vì chúng ta có thể đọc và ghi dữ liệu vào chúng, nhưng chúng được coi là một loại riêng biệt. Loại này bao gồm mọi thứ từ ổ cứng ngoài và ổ USB flash đến đĩa quang như CD và DVD.
Kết nối và cổng
Để tất cả các phần cứng này hoạt động, chúng cần được kết nối với bo mạch chủ thông qua các cổng cụ thể. Ngày nay, cổng USB chiếm ưu thế nhờ tính linh hoạt của nó, nhưng vẫn còn các cổng khác, chẳng hạn như cổng âm thanh, VGA cho màn hình cũ, Ethernet để kết nối mạng, và thậm chí cả cổng nối tiếp và song song trên các máy tính cũ hơn. Điều thú vị là, trong khi nhiều thiết bị ngoại vi là thiết bị bên ngoài, một số thiết bị có thể được lắp đặt trực tiếp bên trong thùng máy tính.
Thật thú vị khi nghĩ rằng một chiếc máy tính có thể khởi động và xử lý dữ liệu mà không cần bất kỳ thiết bị ngoại vi nào được kết nối, nhưng nó sẽ hoàn toàn vô dụng vì chúng ta không có cách nào để giao tiếp với nó. Cuối cùng, chính những phụ kiện này mới mang lại tính hữu dụng thực sự cho bất kỳ hệ thống máy tính nào , cho phép chúng ta làm mọi thứ, từ viết tài liệu đến chơi trong thế giới ảo hoặc thiết kế các bản vẽ kỹ thuật phức tạp.