Дополнительные устройства компьютера

Принтеры

Основным способом передачи результатов работы от ЭВМ человеку на протяжении всей истории вычислительной техники был вывод их на бумагу. Промышленностью разных стран выпускается множество типов печатающих устройств (принтеров), основанных на нескольких базовых физических принципах.

Наиболее распространенные типы печатающих устройств можно разделить по принципу действия на следующие группы:

1) ударные:

- литерные (барабанные, лепестковые);

- мозаичные (точечно-матричные, игольчатые);

2) безударные:

- лазерные;

- струйные;

- термографические.

Барабанные принтеры представляют собой довольно большие и тяжелые ящики-тумбы, позволяющие выдавать любую символьную информацию на непрерывную бумажную ленту, обычно шириной 420 мм. Лента по краям имеет отверстия /перфорацию/ для протяжки. Устройство и принцип действия ПУ состоят в следующем. Выпуклые зеркально перевернутые символы (буквы, цифры и т.п.) нанесены на торец стального диска диаметром около 10 см., 120....160 одинаковых дисков соединены в барабан, между барабаном и бумагой помещена широкая черная красящая лента, а за бумагой находится линейка из электромагнитных молоточков. При работе ПУ барабан непрерывно вращается. Когда напротив молоточка оказывается нужный символ, молоточек ударяет по бумаге, она прижимается к красящей ленте и через нее к барабану. Получается оттиск символа. Поскольку диаметр барабана не велик, сделать его больше нельзя, то по его окружности удается разместить не более сотни символов нормального размера. Поэтому в комплект включают лишь заглавные (прописные) буквы русского и латинского алфавитов, арабские цифры, скобки, знаки препинания, знаки арифметических действий и некоторые другие символы. Полиграфическое качество такой в печати невысокое. Достоинством являются относительная простота конструкции и большая производительность.

В лепестковых принтерах, шрифт нанесен на плоскость, а не на торец диска, разрезанного на лепестки (отсюда и название " ромашка" ). Диск изготовлен из упорного материала, поэтому лепестки могут слегка отгибаться. Между диском и бумагой, обернутой вокруг валика, помещается узкая красящая лента. Диск закреплен на оси шагового электродвигателя. Сзади, за верхним лепестком, расположен электромагнит с молоточком. Диск с двигателем и молоточком перемещается вдоль валика, т.е. вдоль строки на бумаге. Строка формируется строго последовательно, буква за буквой, поэтому производительность такого принтера в принципе не может быть высокой. Зато можно добиться хорошего качества печати при небольших габаритных размерах и цене устройства. Бумага здесь годится любая - рулонная, перфорированная, листовая. Меняя диск-ромашку, можно разнообразить не только шрифт, но и состав символов.

Разновидность таких принтеров - " бочоночные" - имеет сменный шрифтоноситель, выполненный в форме бочонка, на бока которого нанесены выпуклые символы. Перед печатью бочонок поворачивается вдоль своей оси и наклоняется в нужную сторону, чтобы приблизить к месту строке требуемый символ, а оттиск получается касанием бочонка красящей ленты.

Матричные принтеры - наиболее распространенный тип принтера. Печать осуществляется головкой, которая содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). В дешевых моделей принтеров используется печатающая головка с 9 стержнями. Более качественная и быстрая печать обеспечивается принтерами с 24 печатающими иголками, скорость печати принтеров – от 60 до 10 сек. на страницу. Принцип печати этих принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок), головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Размеры матричных принтеров непрерывно уменьшаются, а число иголок растет. В последних образцах устройств количество иголок доведено до 24 и даже до 48, а их толщина уменьшена до долей миллиметра, что позволило достичь качества печати, сравнимого с качеством, даваемым ромашковыми принтерами.

Точечно-матричные принтеры могут печатать сложные графические изображения, подобные тем, которые получаются на экранах растровых дисплеев, работающих в графическом режиме. Цвет печатаемых изображений определяется цветом красящей ленты. Чаще используется лента черного цвета. В некоторых моделях точечно-матричных принтеров используются четырехцветные красящие ленты (черная, красная, синяя, желтая), что позволяет получить семицветную палитру, очень удобную для вывода на печать таблиц и графиков.

Лазерные принтеры - наиболее сложные и дорогие из малогабаритных печатающих устройств. Принцип их действия основан на известном свойстве прилипания измельченной полимерной краски к статически заряженной полупроводниковой поверхности. В лазерном принтере поверхность цилиндра из полупроводникового материала равномерно по площади заряжена и пылевидная краска наносится на цилиндр. В тех местах, где заряд остался (луч лазера его не коснулся), пылинки прилипают и далее вращением цилиндра переносятся на бумагу. Другим электрическим полем, действующим с обратной стороны бумаги, частицы краски перетягиваются на нее. Далее под воздействием мощной лампы краска плавится и впитывается в бумагу. Оставшиеся на цилиндре заряды и краска снимаются разряжающими лампами и скребком.

Луч лазера, формирующий изображение, бегает вдоль цилиндра, отражаясь от многогранного вращающегося зеркала. Цилиндр и зеркало вращаются равномерно, а яркость луча меняется под управлением процессора. Точнее, вспышки луча повторяют распределение бит в специально выделенной памяти, в которой процессором с помощью программ печати нулями и единичками формируется будущее изображение. Размер этой памяти должен быть достаточным для построения полной страницы. Если надо получить изображение высокого качества, то луч лазера должен быть очень тонко сфокусирован, а буферная память под формируемое изображение - иметь достаточный объем. Для печати на лазерном принтере текстовый файл передается программе - драйверу, который выполняет свою задачу в два приема:

1) готовит изображение в буферном ОЗУ;

2) переводит изображение из буферного ОЗУ на бумагу.

Струйные принтеры - более дешевые и компактные по сравнению с лазерными, применяются в тех случаях, когда за небольшую плату желательно иметь цветное изображение. Принцип действия струйного принтера: жидкая краска непрерывной струйкой, фактически мелкими капельками, выдавливается из емкости в сторону бумаги. Летящие капли отклоняются электрическим полем, которое управляется процессором. Нетрудно сделать несколько емкостей с красками разных цветов и тем самым обеспечить многоцветное изображение. Получается устройство, практически бесшумное, небольшое и относительно несложное. К недостаткам можно отнести время необходимое для высыхания краски после завершения печатания листа, скорость печати, которая в принципе не может быть высокой.

Цветные струйные принтеры часто являются оптимальным выбором с точки зрения соотношения “цена/качество”.

Еще одним представителем безударных знакосинтезирующих устройств являются принтеры с термографическим принципом печати. К достоинствам данного класса ПУ следует отнести малые габаритные размеры, бесшумность работы и малую потребляемую мощность. Однако применение дорогой и дефицитной специальной бумаги или красящей ленты ведет к резкому росту накладных расходов. Все отмеченные факторы привели к сужению сферы распространения термографических ПУ.

Манипуляторы

Для многих людей клавиатура представляется самым трудным и непонятным атрибутом. Для преодоления этих недостатков было разработано графическое управление меню пользовательского интерфейса. Эта разработка породила специальное указывающее устройство, процесс становления которого длился с 1957 по 1977 год. Устройство позволяло пользователю выбирать функции меню, связывая его перемещение с перебором функций на экране. Одна или несколько кнопок, расположенных сверху этого устройства, позволяли пользователю указать компьютеру свой выбор.

Устройство было довольно миниатюрным и легко могло поместиться под ладонью с расположением кнопок под пальцами. Подключение производится специальным кабелем, который придает устройству сходство с мышью. Мыши различаются по трем характеристикам - числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с системным блоком.

В первоначальной форме в устройстве была одна кнопка. Перебор функций определяется перемещением мыши, но выбор функции происходит только при помощи кнопки, что позволяет избежать случайного запуска задачи при переборе функций меню.

С помощью одной кнопки можно реализовать только минимальные возможности устройства. Вся работа компьютера в этом случае заключается в определении положения кнопки - нажата она или нет. Тем не менее, хорошо составленное меню полностью позволяет реализовать управление компьютером.

Однако две кнопки увеличивают гибкость системы. Например, одна кнопка может использоваться для запуска функции, а вторая для ее отмены. В графических системах одна может выключать световой карандаш, а вторая - включать его.

Вне всяких сомнений, три кнопки еще более увеличат гибкость программирования. Но, с другой стороны, увеличение кнопок увеличивает сходство устройства с клавиатурой, возвращая ему недостатки последней. Поэтому не рекомендуется использовать устройства с большим количеством кнопок. Практически три кнопки являются разумным пределом. Большинство моделей снабжаются двумя или даже одной кнопкой. Самые популярные - двухкнопочные мыши. Но это не означает, что вы должны отказываться от трехкнопочных устройств. Они могут делать то же самое, что и двухкнопочные мыши, и даже больше их. Но для большинства приложений вполне достаточно двух кнопок.

Механические мыши. Первые мыши имели механическую конструкцию. В ней использовался маленький шар, который выступал через нижнюю поверхность устройства и вращался по мере его перемещения по поверхности. Переключатели внутри мыши определяли перемещение и направление движения шара. Хотя шар может вращаться в любом направлении, определяются только четыре направления. Это ассоциируется с двумя направлениями в двух координатной системе. Перемещение в каждой из четырех направлений измеряется в сотых долях дюйма. После прохождения шара этого дискретного расстояния формируется специальный сигнал для центрального блока. Механическая мышь практически может работать на любой поверхности. Механическим частям свойственны частые поломки. Мыши имеют тенденцию к собиранию грязи, что приводит к уменьшению надежности их функционирования. Поэтому это устройство необходимо периодически чистить, хотя оно как будто работает на чистой поверхности стола.

Оптическая мышь. Альтернативой механической мыши является оптическая мышь. В последнем устройстве вместо крутящегося шарика используется луч света, сканирующий координатную сетку, нанесенную на специальную подложку. С помощью такого механизма и определяется движение. Отсутствие движущихся частей в таком устройстве повышает его надежность.

Большим недостатком оптической мыши является необходимость использовать специальную подложку. С одной стороны, вы можете положить ее в любое место, и устройство будет работать. Но, с другой стороны, такая подложка легко загрязняется и устройство перестает работать. Да и само пластиковое покрытие легко повреждается. Хотя в нормальных условиях оптические мыши работают долго и надежно.

Сканер

Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер. С помощью специального программного обеспечения компьютер может распознавать символы во введенной через сканер картинке, это позволяет быстро вводить напечатанный (а иногда и рукописный) текст в компьютер. Сканеры бывают настольные, (они обрабатывают весь лист бумаги целиком) и ручные (их надо проводить над нужным рисунком или текстом), черно-белые и (воспринимающие цвета). Сканеры отличаются друг от друга разрешающей способностью, количеством воспринимаемых цветов или оттенков серого цвета. Цветные сканеры позволяют переносить цветные изображения с бумаги на экран, а после обработки выводить на разные носители.

Дигитайзер

Дигитайзер - полуавтоматическое устройство ввода графической информации, изначально предназначенная для векторизации чертежей путем их “оцифровки” и обеспечивающие высокую точность соответствия. Конструктивно дигитайзеры бывают двух типов: с жестким креплением указателя координат УК (электромеханические) и со свободным перемещением указателя координат (планшета). При нажатии на кнопку указателя координат его местоположение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер. Электромеханические устройства выполняются в виде стола с перемещающейся по одной из координат траверсой, на которой крепится каретка с УК. Координатная система в них механически связана с датчиками линейного или кругового перемещения. Такие устройства обеспечиваю высокую точность ввода координат, но весьма громоздки.

Планшетные дигитайзеры, или просто “планшеты”, отличаются значительно большими удобствами для пользователя и, хотя и не способны обеспечить столь же высокую точность и разрешающую способность, как электромеханические, в десятки раз дешевле их, что позволяет использовать планшеты даже как аналог манипулятора “мышь”.

Модем

Модем - это преобразователь сигналов, который устанавливается в промежуточном звене между компьютером и телефонной сетью. Само его название говорит о его роли. Оно происходит от двух слов: модулятор-демодулятор. Как модулятор, модем преобразует цифровые сигналы импульсов постоянного тока, используемые в компьютерных системах, в аналоговые сигналы, содержащие ту же информацию. Этот процесс называется модулированием. Демодуляция представляет собой обратный процесс. Модем как демодулятор, получает аналоговые сигналы и преобразует их в начальную цифровую форму, содержащую переданную информацию. Модемы подразделяются на внутренние и внешние.

Внутренний модем точно также как и др. платы расширения подключаются к свободному разъему внутри компьютера. Внешние модемы имеют свой собственный корпус и располагаются возле ЭВМ. Имеется несколько причин предпочесть один из них. Внешние модемы имеют преимущество переносимости. Можно отключить внешний модем от одной компьютерной системы и подключить к другой. Кроме того, внутренние модемы могут ограничивать компьютерную систему.

С другой стороны внутренние модемы дешевле чем внешние, потому что им не требуется отдельный корпус и блок питания.

Стример

Стример - устройство для быстрого сохранения всей информации, находящейся на жестком диске. Стример записывает информацию на кассеты с магнитной лентой, похожие на кассеты для бытового магнитофона. Обыкновенная емкость стримера 60 Мбайт, но бывают стримеры и большей емкости.

Плоттер

Плоттер - устройство для вывода чертежей на бумагу. Плоттеры несколько дешевле, чем лазерные принтеры, но емкость печати у них ниже. Плоттеры бывают барабанного типа (работают с рулоном бумаги) и планшетного типа (в них лист бумаги лежит на плоском столе). Как правило, плоттеры используются в системах конструирования (САПР) для вывода чертежей.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒