I/O در علم کامپیوتر چه مفهومی را میرساند؟

I/O چیست؟

واژه‌ی I/O به دو کلمه INPUT و OUTPUT یا همان ورودی/خروجی اشاره دارد. به طور خلاصه I/O بدین معنا است، به هر عملیات، برنامه یا سخت‌افزاری که به سبب آن داده‌ها از یک دستگاه به کامپیوتر انتقال پیدا کنند یا از کامپیوتر خارج شوند، I/O گویند. رایج‌ترین دستگاه‌هایی که به عنوان ورودی خروجی می‌توانیم نام ببریم شامل موس، کیبورد، مانیتور، پرینتر و … هستند.

چرا I/O مهم است ؟

ساختار رایانه به شکلی است که دستگاه‌های ورودی/خروجی بخش عظیمی از وظایف آن را انجام می‌دهند. انتقال داده‌ها از وابسته به دستگاه‌های I/O می‌باشد. این انتقال میتواند شامل فایل‌های صوتی تصویری، اجرای دستورات نرم‌افزارها و فایل‌های متنی باشد. سیگنال دستگاه‌های ورودی/خروجی یکسری ساختار مشخص دارد که واحد پردازنده مرکزی CPU باید آن سیگنال‌ها را اجرا کند تا انتقال data انجام شود.

دستگاه‌های ورودی کدام هستند؟

دستگاه‌های ورودی شامل سخت‌افزارهایی است که سیگنال‌ها را به کامپیوتر ارسال می‌کنند تا یک عملیات خاص انجام گیرد. واحد پردازنده مرکزی آخرین دریافت کننده این سیگنال‌ها برای اجرا می‌باشد. در ادامه به یکسری از دستگاه‌های ورودی اشاره خواهیم کرد.همچنین به صورت مختصر به بررسی آنها می‌پردازیم.

کیبورد

یکی از رایج ترین سخت‌افزارهای ورودی صفحه کلید یا کیبورد می‌باشد. یکسری از صفحات کلید تعدادی دکمه اضافه دارند که عملیات گوناگونی انجام می‌دهند. این سخت‌افزار در 2 سایز 84 دکمه‌ای و 101 دکمه‌ای در بازار موجود است. در مجموع از کیبورد به عنوان دستگاه‌ تایپ بیشتر استفاده می‌شود. کیبورد از چند بخش اصلی تشکیل می‌شود که شامل کلیدهای عددی، کلیدهای حروف، کلیدهای کنترلی، کلیدهای عملیاتی و کلیدهای ویژه می‌باشد.

موس

این سخت‌افزار به عنوان متداول‌ترین نشانه‌گر سیستم شناخته می‌شود. برای کلیک کردن، راست کلیک ، کشیدن و رها کردن آیتم‌ها از موس استفاده می‌شود. موس بدون اینکه شما آن را جابه‌جا کنید حرکت نمی‌کند، از این رو آنرا دستگاه ورودی می‌نامیم. دکمه‌های روی موس برای انتخاب کردن و حرکت دادن آیتم‌ها هستند. دکمه راست کلیک برای انتخاب و باز شدن یک منوی اضافی می‌باشد.

قلم نوری

یکی دیگر از انواع نشانه‌گرها که به عنوان دستگاه ورودی شناخته می‌شود قلم نوری می‌باشد. از این وسیله بیشتر برای طراحی استفاده می‌کنند. ظاهر این سخت‌افزار مانند قلم است. داخل این قلم یک فتوسل و سیستم نوری وجود دارد. زمانی که قلم نوری با صفحه برخورد می‌کند، حسگر فتوسل مکانی از صفحه که لمس شده‌است را شناسایی میکند و سپس سیگنال آن را به پردازنده مرکزی ارسال می‌کند.

اسکنر

این یک دستگاه ورودی پرکاربرد بخصوص در ادارات می‌باشد. عملکرد این دستگاه مانند دستگاه فتوکپی است. زمانی که بخواهیم اطلاعات یک کاغذ را به سیستم منتقل کنیم از این دستگاه استفاده می‌کنیم. اسکنر تصاویر کاغذها را با فورمت دیجیتالی ذخیره می‌کند. این تصاویر دیجیتال قابل ویرایش با نرم‌افزارهای ویرایش عکس هستند و بعد از ویرایش میتوان آنها را داخل یک دیسک ذخیره نمود.

optical mark reader

علامت خوان نوری یک سخت‌افزار ورودی است که فقط در موسسات آموزشی برای تصحیح کردن برگه‌های امتحانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه میتواند علامت‌های کشیده شده با مداد و خودکار را تشخیص دهد.

بارکدخوان

دستگاه ورودی دیگری که معمولا در فروشگاه‌‌ها و کتابخانه‌ها می‌بینید بارکدخوان است. این دستگاه برای خواندن داده‌هایی که قبلا بارکد‌گذاری شده‌اند استفاده می‌شود. معمولا قیمت، شماره محصول، نام محصول و این چنین اقلام را به عنوان data بارگزاری می‌کنند. این دستگاه می‌تواند به صورت دستی یا ثابت باشد. بارکدخوان بدین صورت کار میکند که در ابتدا تصویر بارکد روی محصول را اسکن میکند. سپس آن را به حروف تبدیل میکند و در نهایت این اطلاعات را به کامپیوتری که متصل است ارسال می‌کند.     

دوربین یا webcam

Webcam نیز یک دستگاه ورودی می‌باشد. این دستگاه برای رکورد فیلم و عکس مورد استفاده قرار میگیرد. Webcam می‌تواند به صورت داخلی(دوربین لپتاپ) و یا به صورت مجزا باشد. webcam مجزا از طریق کابل USB به سیستم متصل می‌شود. به همراه دوربینی که تهیه می‌کنید یک نرم‌افزار جهت نصب روی سیستم شما در اختیارتان قرار می‌گذارند. این دوربین میتواند به شما امکان فیلمبرداری در لحظه را بدهد. اما برخلاف تصورات تصویری که webcam در اختیار شما میگذارد کیفیت خوبی نسبت به دوربین گوشی و یا دوربین‌های معمولی ندارد.

میکروفن

میکروفنی که برای ارسال صدا به سیستم متصل می‌شود یک دستگاه ورودی است. میکروفن وظیفه تبدیل سیگنال آنالوگ صدا به دیجیتال را برعهده دارد و همچنین باید به صورت همزمان رکورد را نیز انجام دهد. هر دستگاهی که با موسیقی مرتبط باشد قطعا از تکنولوژی میکروفون در آن استفاده شده‌است.

دستگاه‌ خروجی چیست و کدام سخت‌افزارها را به عنوان دستگاه خروجی میشناسیم؟

دستگاه خروجی درواقع به دستگاهی می‌گویند که پس از دریافت ورودی‌ها به سیستم و انجام پردازش نتیجه را به ما نشان میدهند. این خروجی می‌تواند به طرق متفاوتی ارائه شود مثل نمایش تصاویر، پخش صدا و یا عکسالعمل خاصی از سیستم.

مانیتور

صفحه نمایش یا همان مانیتور را به عنوان اصلی‌ترین دستگاه خروجی می‌شناسیم. این سخت‌افزار با مدیریت نقاط ریز در صفحه که با عنوان پیکسل شناخته می‌شوند تصاویر را برای ما به نمایش می‌گذارد. هرچه میزان پیکسل‌ها بیشتر باشد رزولیشن مانیتور ما بیشتر و در نتیجه تصویر با کیفیت‌تری خواهیم داشت. در صورت علاقه به داشتن اطلاعات کامل درمورد مانیتور می‌توانید اینجا کلیک کنید.

پرینتر

دستگاه چاپگر یا همان پرینتر یک دستگاه خروجی است که می‌تواند در چاپ اطلاعات روی کاغذ کمک کند. عملکرد این دستگاه تقریبا برعکس دستگاه اسکنر می‌باشد، ولی در دستگاه فتوکپی از هر دو تکنولوژی استفاده شده‌است. در زیر به چند مدل دستگاه چاپگر اشاره میکنیم.

Impact Printers

Character Printers

Line Printers

Non-Impact Printers

Laser Printers

Inkjet Printers

بلندگو

Speaker یا بلندگو جزء دستگاه‌های خروجی صدا می‌باشد. این سخت‌افزار با دریافت دستور پخش صدا از سیستم فایل صوتی را اجرا می‌کند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی شاهد بلندگوهای بیسیم و متصل با بلوتوث هستیم.

پروژکتور

پروژکتور مانند صفحه نمایش وظیفه نمایش دادن تصاویر را برعهده دارد. پرژکتورها می‌توانند تصاویر را در صفحات ثابت و متحرک به نمایش بگذارند. از این سخت‌افزار معمولا برای نمایش در صفحات بزرگ استفاده می‌کنند. به همین دلیل پرژکتورها در تئاتر، سالن‌ همایش، اتاق کنفرانس و آموزشگاه‌ها بیشتر مشاهده می‌کنیم.

پلاتر

مانند دستگاه چاپگر این دستگاه نیز وظیفه چاپ طرح روی کاغذ را برعهده دارد. برای استفاده از پلاتر کامپیوتر باید به کارت گرافیک مجهز باشد. این دستگاه برای چاپ از قلم استفاده می‌کند به همین دلیل کیفیت طرح را به خوبی روی کاغذ پیاده می‌کند. این دستگاه نسبتا از سرعت پایینی برخوردار است.

GPS

سیستم موقعیت‌یابی جهانی در مسیریابی به کاربران کمک میکند. این دستگاه با کمک گیری از ماهواره‌ها کار می‌‎کند. این سیستم می‌تواند با توجه به مکان‌های هندسی ردیابی محل دقیق کاربران را انجام دهد. با پیشرفت تکنولوژی بیشتر دستگاه‌ها به این سیستم مجهز شده‌اند.

هدفون

این وسیله مانند اسپیکر برای اجرا کردن فایل صوتی استفاده می‌شود. این وسیله تک کاربره است و فقط یک نفر می‌تواند از آن استفاده کند. هدست نیز از این خانواده است فقط به نسبت کیفیت پایین تری دارد.

دستگاه‌های ورودی و خروجی

یک سری از دستگاه‌ها نیز وجود دارند که می‌توانند هم ورودی و هم خروجی باشند. این وسایل هر دو عملیات دریافت داده‌ها و ارائه یک نتیجه را انجام می‌دهند. در ادامه به چند مورد از آنها اشاره خواهیم کرد.

USB

بارزترین مثال برای دستگاه‌های ورودی خروجی USB یا همان فلش مموری می‌باشد. این دستگاه می‌تواند داده‌ها را از یک سیستم دریافت کند و به یک سیستم دیگر ارسال کند.

مودم

مودم به دلیل دریافت سیگنال‌های آنالوگ تلفن و تبدیل به سیگنال‌های دیجیتال خوانا برای کامپیوتر و انجام برعکس آن در این دسته قرار میگیرد. 

CD/DVD

این وسیله که نیازی به معرفی ندارد و کاملا برای کاربران کامپیوتر آشنا است، به دلیل عملکرد مشابه USB در دسته دستگاه‌های ورودی خروجی قرار میگیرد.

Headset

شاید برایتان سوال شود که چطور این دستگاه در دسته دستگاه‌های خروجی نیز بود. اگر هدست پخش کننده صدا باشد عملیات خروجی را انجام داده و اگر به میکروفن مجهز باشد عملیات ورودی را انجام داده است. از این رو این دستگاه را می‌توانیم در این دسته نیز داشته باشیم.

فکس

دستگاه فکس ترکیبی از دستگاه‌های اسکنر و پرینتر است. اسنکر یک دستگاه ورودی و پرینتر یک دستگاه خروجی است. فکس میتواند اطلاعات روی یک کاغذ را از یک سمت اسکن کند و به سمت مقصد ارسال کند و بالعکس. در واقع این دستگاه می‌تواند هم ارسال کننده اطلاعات و هم دریافت کننده باشد.

پس فهمیدیم که دستگاه‌های I/O یا همان ورودی خروجی از مهمترین سخت افزارها هستند و چه مجموعه‌ی عظیمی از این سخت‌افزارها به بازار عرضه شده‌است. این دستگاه‌ها کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند و کامپیوتر بدون وجود بیشتر این سخت‌افزارها قادر به برقراری ارتباط با کاربر نخواهد بود. پس در نتیجه یک سیستم کامل مجموعه‌ای از دستگاه‌های I/O متفاوت با کاربردهای مختلف می‌باشد. در هر کامپیوتر برای نهایت بهره‌وری از آن سیستم باید از دستگاه‌های ورودی و خروجی استفاده شود.