1. пу. Классификация. Назначение
| Вид материала | Документы |
- Темы для докладов Базы данных (БД): назначение, классификация. Системы управления базами, 4.8kb.
- По ЭВМ перечень примерных контрольных вопросов и заданий для текущей работы, 40.23kb.
- Вопросы к контрольной работе по курсу, 190.54kb.
- Программа подготовки операторов/наладчиков станков с чпу токарной/фрезерной группы, 14.38kb.
- Рабочая программа дисциплины государственный экзамен по направлению подготовки бакалавров, 75.18kb.
- Вопросы по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации», 90.05kb.
- План счетов бухгалтерского учета, его назначение. Классификация счетов по назначению, 27.63kb.
- План счетов. Его назначение и строение. Классификация счетов бухгалтерского учета, 17.15kb.
- Программаное обеспечение вычислительных систем Классификация, назначение, состав, 1049.39kb.
- «Периферийные устройства компьютера», 518.49kb.
38. Лазерные технологии и лазерные принтеры
Когда включается принтер, все компоненты картриджа приходят в движение: происходит подготовка картриджа к печати. Этот процесс аналогичен процессу печати, но лазерный луч не включается. Затем движение компонентов картриджа останавливаются — принтер переходит в состояние готовности к печати (Ready).
После отправки документа на печать, в картридже лазерного принтера происходят следующие процессы:
Зарядка барабана. Вал первичного заряда (PCR) равномерно передает на поверхность вращающегося барабана отрицательный заряд.
Экспонирование. Отрицательно заряженная поверхность барабана экспонируется лазерным лучом только в тех местах, на которые будет нанесен тонер. Под действием света, фоточувствительная поверхность барабана частично теряет отрицательный заряд. Таким образом, лазер экспонирует на барабан скрытое изображение в виде точек с ослабленным отрицательным зарядом.
Нанесение тонера. На этом этапе скрытое изображение на барабане при помощи тонера превращается в видимое изображение, которое будет перенесено на бумагу. Тонер, находящийся около магнитного вала, притягивается к его поверхности под действием поля постоянного магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. При вращении магнитного вала тонер проходит сквозь узкую щель, образованную "доктором" и валом. В результате он приобретает отрицательный заряд и прилипает к тем участкам барабана, которые были экспонированы. "Доктор" обеспечивает равномерность нанесения тонера на магнитный вал.
Перенос тонера на бумагу. Продолжая вращаться, барабан с проявленным изображением соприкасается с бумагой. С обратной стороны бумага прижимается к валу Transfer Roller, несущему положительный заряд. В результате отрицательно заряженные частицы тонера притягиваются к бумаге, на которой получается изображение, «насыпанное» тонером.
Закрепление изображения. Лист бумаги с незакрепленным изображением перемещается к механизму закрепления, представляющим собой два соприкасающихся вала, между которыми протягивается бумага. Нижний вал (Lower Pressure Roller) прижимает ее к верхнему валу (Upper Fuser Roller). Верхний вал нагрет, и при соприкосновении с ним частицы тонера расплавляются и закрепляются на бумаге.
Очистка барабана. Некоторое количество тонера не переносится на бумагу и остается на барабане, поэтому его необходимо очистить. Эту функцию выполняет "вайпер". Весь тонер, оставшийся на барабане, счищается "вайпером" в бункер для отработанного тонера. При этом Recovery Blade закрывает область между барабаном и бункером, не позволяя тонеру просыпаться на бумагу.
"Стирание" изображения. На этом этапе с поверхности барабана "стирается" скрытое изображение, нанесенное лазерным лучом. При помощи вала первичного заряда поверхность фото-барабана равномерно "покрывается" отрицательным зарядом, который восстанавливается в тех местах, где он был частично снят под действием света.
39. Струйные технологии. 40. Струйные принтеры.
Главным элементом струйного принтера является печатающая головка. Печатающая головка состоит из большого количества сопел, к которым подводятся чернила. Чернила подаются к соплам за счет капиллярных свойств и удерживаются от вытекания за счет сил поверхностного натяжения жидкости. В головку встроен специальный механизм, позволяющий выбрасывать из сопла микроскопическую капельку чернил. В зависимости от устройства этого механизма различают принадлежность принтера к тому или иному классу.
В струйных принтерах используется один из двух методов выбрасывания чернильных капель:
Пьезоэлектрический (Epson);
Метод газовых пузырьков (Canon, НР).
В основе пьезоэлектрической технологии лежит способность пьезоэлемента деформироваться под воздействием электрического поля. В каждое сопло печатающей головки встроена плоская мембрана, изготовленная из пьезокристалла. Под воздействием электрического импульса мембрана деформируется, а создаваемое при этом давление выбрасывает из сопла микроскопическую каплю чернил.
В основе метода газовых пузырьков лежит быстрое нагревание небольшого объема до температуры кипения. Скорость нагрева столь велика, что она подобна взрывному процессу. Образующийся при этом пар выбрасывает из сопла микроскопическую каплю чернил. Для реализации этого метода в каждое сопло встраивается микроскопический нагревательный элемент.
Каждый из этих двух способов по-своему привлекателен, однако каждый из них не свободен и от недостатков.
Пьезоэлектрическая технология наиболее дешевая, отличается более высокой надежностью (т. к. не используется высокая температура). Этот способ управления менее инерционен, чем нагрев, что позволяет повысить скорость печати.
Пузырьковая технология связана с высокой температурой. При высокой температуре нагреватель со временем покрывается слоем нагара, поэтому в принтерах, использующих эту технологию, печатающая головка довольно часто выходит из строя. В таких случаях она вместе с резервуаром для чернил образует конструктивный единый узел.
Головка вместе с емкостями для чернил закрепляется на каретке, которая по специальной направляющей совершает возвратно-поступательное движение поперек листа бумаги.
В процессе печати лист бумаги перемещается вдоль тракта печати при помощи специального механизма. Его основу составляет обрезиненный валик, приводимый во вращение шаговым двигателем.
41. Плоттеры, струйные, режущие.
Устройства для вывода на бумагу чертежей. Нанесение чертежа на бумагу м осущ с пом перьевых или карандашно-перьевых, струйных, термоплоттеров.
Перьевые – электро-механические устройства векторного типа. Изображение создаётся с помощью пишущих эл-тов (перьев), отличающихся друг от друга жидкими красителями, напоминающими перья. Жидкие эл-ты м б одна и многорядовыми. Перо крепится в держатели пишущего узла и, как правило, имеет одну или две степени свободы. Перьевые плоттеры м б либо планшетные, либо барабанные.
Планшетные – бумага неподвижна, перо перемещается.
Барабанные – бумага и перо перемещаются вдоль разных осей координат.
Достоинства: высокое качество изображения и хорошая цветопередача.
Недостаток: малая скорость вывода.
Карандашно-перьевые в пишущий узел устанавливается карандашный графит.
Струйные плоттеры появ. В 70-х гг. 20в. Основатель – фирма Canon. В основе технологии – создание реактивного пузырька. У каждой форсунки свой макростатический нагреватель (терморезистор). Чернила закипают и пары создают пузырёк, который выталкивается из форсунки. Количество головок м б различно (либо 4, либо в одной головке 3 осн. цв. кр. чёрного).
Цветовая схема CMYK: - голубой пурпурный жёлтый чёрный
Достоинства:
- простота реализации.
- достаточно высокое разрешение.
- относительно высокая скорость печати.
- низкое потребление мощности.
Электростатические – технология основана на создании скрытого электронного изображения на поверхности носителя. В качестве носителя исп-ся электростатическая бумага.
Плоттеры прямого вывода изображения – изображение создаётся на специальной бумаге, т.е. бумага пропитана спец светочувствительным веществом. Изображение создаётся под гребёнкой миниатюрных нагревателей. Бумага протягивается под гребёнкой и меняет цвет в местах нагрева.
Плоттеры на основе термопередачи основе отличие этих плоттеров от плоттеров выв. прямого изображения заключается в следующем: в термонагревателе с плёнкой или бумагой размещается донорный цветоноситель. Он представляет собой тонкую ленту 10-15 мм. Обращённый к бумаге красящий слой выполнен на восковой бумаге, t˚ плавления слоя ниже 100˚C. На плёнку последовательно нанесены области каждого из основных цветов. Размер области соответствует размеру бумаги. Лист бумаги с наложенной лентой проходит под печатающей головкой. За 1 проход наносится 1 цвет. Всего 4 прохода.
Лазерные или светодиодные плоттеры используют электрографическую технологию. Основа: физические процессы внутреннего фотоэффекта светочувствительны в полупроводниковых слоях. Эти процессы возникают в результате действия электростатического поля. Промежуточный носитель изображения (вращающийся барабан) в темноте м б заряжен до сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое притягивает намагниченный мелкодисперсный тонер, который переносится на бумагу. После этого бумага с нанесённым тонером проходит через нагреватель – частицы тонера запекаются и создаётся изображение.
В первых принтерах изображение создавалось лазерным лучом, сейчас – полупроводниковым светодиодом.
Современные плоттеры выводят формат A1 за 30-35 сек.
Основные параметры плоттеров
- Носители изображения
Фиксированные носители информации – расходуют определённый формат листа.
Носители для рулонных плоттеров связаны с длинной выводимого поля (зависимость от толщины). Чем меньше толщина, тем больше информации можно вывести.
- Параметры точности
Механическая точность: только для перьевых плоттеров.
Программно задаваемое разрешение: т.е. скандирование координат в графическом файле.
- Разрешение печати
Чем > разрешение, тем лучше качество.
Для цветных изображений, разрешение всегда <, чем для монохромных.
Повторяемость и погрешность: для перьевых плоттеров.
- Производительность
Скорость печати – характеристика присущая растровым плоттерам. Она зависит от интерфейса. Стандартным для плоттера является последовательный интерфейс RS-232T и параллельный.
Максимальная скорость взаимного перемещения.
- Память
Все плоттеры имеют встроенную память стандартной конфигурации. От одного МБ. Современные имеют и 64, и больше.
Для растровых плоттеров этот параметр имеет особое значение. Чем больше памяти, тем выше разрешение.
Форматы данных Поскольку имеется 2 принципа изображения (векторное и растровое), то формат имеет значение только для растровых плоттеров. Чаще всего исп яз PS.
42. Управляющие регистры принтера.
Устройство печати IBM PC – подобных компьютеров обычно подключается к параллельному интерфейсу. Для подключения используется стандартный разъем Centronix, имеющий 36 контактных выходов (отечественный аналог ИРПР-М). Допускается три варианта подключения принтеров к ПЭВМ:
адаптер принтера может находится на одной плате с адаптером монохромного дисплея, при этом используются порты 3BCh - 3BEh;
к ПЭВМ могут подключены два отдельных адаптера для управления принтерами, использующие порты 378h – 37Ah (первый адаптер) и 278h – 27Ah (второй адаптер) .
При программировании принтера важно знать адрес базового порта ввода-вывода (первого порта из трех); адреса базовых портов хранятся в области данных BIOS, начиная с адреса 0:408h (LPT1) и далее по слову на принтер до LPT4. Дальнейшее описание предполагает, что базовый адрес принтера равен 378h.
Компьютер IBM может управлять тремя параллельными портами LPT1 – LPT3. Базовый адрес LPT1 находится в ячейке BIOS 0040:0008 (слово), LPT2 – 0040:ОООА и т. д. Какой адаптер назначен какому LPT не определено и зависит от конфигурации компьютера и ОС, поэтому программа должна определить используемые ими адреса. При инициализации базовому адресу присваивается 0, если адаптер не установлен.
Регистр выходных данных – тот адрес порта, через который проходит каждый байт данных, посылаемый в порт. Регистр статуса сообщает различную информацию о входных линиях; процессор может постоянно опрашивать его, чтобы распознать момент, когда все в порядке и можно посылать данные. Регистр статуса сообщает также, что произошла ошибка (линия ERROR). Регистр управления инициализирует адаптер и управляет выводом данных. Он может также подготавливать параллельный порт для операций прерывания с тем, чтобы устройство посылало прерывание к процессору, когда оно готово к приему очередной порции данных, оставляя процессор свободным для других дел. Ниже перечислены значения битов регистров статуса и управления.
Регистр управления
бит 0 – 0= нормальная установка 1 = вызывает вывод байта данных
бит 1 – 0 = нормальная установка 1 = автоматический перевод строки после возврата каретки
бит 2 – 0 = инициализировать порт принтера 1 = нормальная установка
бит 3 – 0 = отмена выбора принтера 1 = нормальная установка
бит 4 – 0 = прерывание принтера запрещено 1 = разрешено
бит 5 – 7 не используются
Регистр статуса
бит 0 – 2 не используются
бит 3 – 0 = ошибка принтера 1 = нет ошибки
бит 4 – 0 = принтер off-line 1 = принтер on-line
бит 5 – 0 = бумага вставлена 1 = нет бумаги
бит 6 – 0 = принтер подтверждает прием символа 1= нормальная установка
бит 7 – 0 = принтер занят 1= принтер свободен
Из этих таблиц видно, как соотносятся входные линии порта и биты регистров управления и статуса.
43. Установка спецификации печати
Для установки различных спецификаций, относящихся к формату страницы, стилю шрифта и т.п. на принтер посылаются специальные управляющие коды. Эти коды посылаются на принтер как и любые другие данные. Эти управляющие коды инициируют такие простые действия принтера, как перевод строки или перевод формата (прогон страницы). Однако большинство спецификаций печати устанавливаются посылкой Esc-последовательностей, в которых один или более кодовых байтов следуют за символом Esc, код которого ASCII 27. Почти во всех случаях спецификации установленные этими кодами действуют до чех пор, пока они не будут явно отменены. Как только будет получен код, например, подчеркивания, то оно будет осуществляться до тех пор, пока не будет послан код отмены подчеркивания. Буфер принтера может быть очищен без отмены установленных спецификаций. Но если произошла ошибка на принтере и принтер был выключен и включен, то необходимо снова устанавливать все спецификации. Большинство кодов, устанавливающих спецификации принтера, перемешаны с данными, на которые они действуют.
44. Передача информации.
Пользователь может управлять работой компьютера при помощи различных устройств: джойстика, трекбола, манипулятора типа "мышь", сенсорного экрана, микрофона, светового пера и т.д. Перечисленные устройства относятся к устройствам ввода информации.
Устройства ввода информации служат для преобразования информации, поступающей с периферийных устройств, в цифровой вид.
Следующие устройства ввода информации: мышь, джойстик, трекбол, трекпойнт, трекпад порой называют манипуляторами.
Самым известным устройством ввода информации является клавиатура. Нагрузка на это устройство, пожалуй, наибольшая. Клавиатура проектируется таким образом, чтобы каждая клавиша выдерживала 30-50 миллионов нажатий.
Манипулятором типа "мышь" называют устройство, которое обеспечивает преобразование своего положения на плоской поверхности стола в позицию курсора на экране дисплея Внешне мышь представляет собой коробочку, которая перемещается по столу. Длинный кабель соединяет мышь с системным блоком.
Идея работы манипулятора состоит в преобразовании перемещений мыши в электрические импульсы, формируемые с помощью светодиодов (источники света) и фотодиодов (приемники света). При движении мыши в направлении Х вращение шара передается диску 1. Диск 2 в это время не вращается. Вращение диска 1 приводит к тому, что световой поток между светодиодом 1 и фотодиодом 1 периодически перекрывается зубцами диска. На выходе схемы, подключенной к фотодиоду, появляются электрические импульсы, частота которых пропорциональна скорости перемещения мыши (вращения шара).
При движении мыши в направлении Y вращается диск 2, а диск 1 остается неподвижным. Это позволяет электрической схеме контроллера распознать направление движения мыши и синхронно с движением мыши перемещать курсор по экрану дисплея.
Если мышь движется точно по середине между направлениями (векторами) X и Y, то оба диска вращаются с одинаковыми скоростями. Очевидно, что направление движения мыши может быть любым, при этом отношения скоростей вращения дисков будут разными.
Работать с мышью удобно на специальном коврике, который улучшает сцепление шарика с поверхностью стола. Порой коврик, шутя, называют "подмышкой".
45. Структура таймера IBM PC/AT.
Таймеры 8253 и 8254 состоят из трех независимых каналов, или счетчиков. Каждый канал содержит регистры:
- состояния канала RS (8 разрядов);
- управляющего слова RSW (8 разрядов);
- буферный регистр OL (16 разрядов);
- регистр счетчика CE (16 разрядов);
- регистр констант пересчета CR (16 разрядов).
Каналы таймера подключаются к внешним устройствам при помощи трех линий:
- GATE - управляющий вход;
- CLOCK - вход тактовой частоты;
- OUT - выход таймера.
Регистр счетчика CE работает в режиме вычитания. Его содержимое уменьшается по заднему фронту сигнала CLOCK при условии, что на вход GATE установлен уровень логической 1.
В зависимости от режима работы таймера при достижении счетчиком CE нуля тем или иным образом изменяется выходной сигнал OUT.
Буферный регистр OL предназначен для запоминания текущего содержимого регистра счетчика CE без остановки процесса счета. После запоминания буферный регистр доступен программе для чтения.
Регистр констант пересчета CR может загружаться в регистр счетчика, если это требуется в текущем режиме работы таймера.
46. Установка и чтение таймера
Таймеру соответствуют четыре порта ввода/вывода со следующими адресами:
40h - канал 0;
41h - канал 1;
42h - канал 2;
43h - управляющий регистр.
Для программирования канала таймера необходимо выполнить следующую последовательность действий:
вывести в порт управляющего регистра с адресом 43h управляющее слово;
требуемое значение счетчика посылается в порт канала (адреса 40h...42h), причем вначале выводится младший, а затем старший байты значения счетчика. Сразу после этого канал таймера начнет выполнять требуемую функцию.
47. Формирование звуковых сигналов
Одно из наиболее распространенных применений таймера - генерация звуковых сигналов и воспроизведение музыки. Таймер позволяет воспроизводить музыку в фоновом режиме, т.е. во время работы программы может звучать музыка.
Канал 2 микросхемы 8254 связан с громкоговорителем компьютера. Однако громкоговоритель не просто соединен с выходом OUT канала 2. Порт вывода 61h также используется для управления громкоговорителем. Младший бит порта 61h подключен ко входу GATE канала 2 таймера. Этот бит при установке в 1 разрешает работу канала, т.е. генерацию импульсов для громкоговорителя.
Дополнительно для управления громкоговорителем используется бит 1 порта 61h. Если этот бит установлен в 1, импульсы от канала 2 таймера смогут проходить на громкоговоритель.
Таким образом, для включения звука надо выполнить следующие действия:
- запрограммировать канал 2 таймера на нужную частоту (т.е. загрузить регистр счетчика канала нужным значением);
- для включения звука установить в 1 два младших бита порта 61h. Так как остальные 6 битов порта 61h используются для других целей, установка младших битов должна выполняться таким образом, чтобы значения остальных битов не были изменены. Для этого вначале надо считать байт из порта 61h в рабочую ячейку памяти, установить там нужные биты, затем вывести новое значение байта в порт 61h.
- для выключения звука надо сбросить два младших бита порта 61h в 0 (при этом нельзя изменять значение остальных битов этого порта).
Мелодия (одноголосая), как известно, состоит из нот, разделенных или не разделенных паузами. При проигрывании мелодии необходимо для каждой ноты программировать соответствующим образом канал 2 таймера и включать громкоговоритель (с помощью порта 61h) на определенное время, равное длительности ноты. Затем программа должна выключить динамик и выдержать паузу перед проигрыванием следующей ноты, если такая пауза требуется.
Программа может генерировать звуки и другим способом, не используя таймер. Для этого нужно сбросить младший бит порта 61h и, управляя битом 1 этого порта, формировать импульсы для громкоговорителя. Т.е. программа должна устанавливать этот бит то в 0, то в 1 с некоторым периодом. Высота генерируемого звука будет соответствовать этому периоду.
Для проигрывания мелодии в фоновом режиме можно предложить следующий способ, основанный на использовании периодического прерывания от канала 0 таймера.
Основная идея заключается в использовании прерывания 1Ch, которое вырабатывается таймером с частотой примерно 18,2 Гц. Ваш обработчик этого прерывания осуществляет контроль за выборкой нот из массива, содержащего мелодию, и программирование микросхемы 8254. Например, один раз в полсекунды обработчик проверяет, не пора ли прекратить звучание одной ноты и начать проигрывание следующей ноты. Если пора, он выключает громкоговоритель и перепрограммирует канал 8254 на новую частоту, соответствующую следующей ноте.
Основное преимущество использования таймера для проигрывания мелодии - независимость констант, используемых для программирования канала таймера от производительности системы. Ваша мелодия будет звучать одинаково и на медленной IBM XT и на Super-AT с процессором 80486, но при условии, что вы будете использовать таймер и для организации задержек при исполнении мелодии.
48. Устройство, типы и работа манипулятора «мышь»
Манипулятор «мышь» является одним из простейших, но удобных полуавтоматических средств ввода графической информации. С его помощью легко вводить данные, графику, «раскрашивать» изображение, перемещать курсор или элемент изображения по экрану дисплея и т. п. Манипулятор представляет собой настольный прибор, предназначенный для преобразования его перемещения в двух ортогональных направлениях (X и У) в серии электрических импульсов и подключаемый к ПЭВМ с помощью тонкого гибкого кабеля.
Для ввода графического изображения достаточно положить документ на стол и обежать его «мышью». Используются в основном два принципа работы устройства: механический (оптомеханический) и оптический. Основой конструкции механического манипулятора типа «мышь» является преобразователь (основание с шаром), который вместе с платами с ИМС и управляющими кнопками (клавишами) помещается в пластмассовый корпус. Оптический манипулятор типа «мышь» перемещается по планшету с нанесенной на него координатной сеткой. Координатная сетка может быть разной ширины с различным количеством линий. Источник излучения направляет луч света на планшет, и отраженный от сетки луч попадает на фотоприемник, связанный с микропроцессором. Различное число штрихов в сетке по направлениям X и Y упрощает распознавание направления. Микропроцессор определяет относительное перемещение манипулятора и соответствующее положение курсора на экране дисплея и передает информацию в ПЭВМ. Может использоваться координатная сетка с линиями различного цвета, например красного и зеленого или голубого и желтого. В этом случае фотоприемники должны реагировать на вполне определенную длину волны оптического излучения. Недостатком рассмотренных манипуляторов типа «мышь» является требование свободной гладкой поверхности стола или даже специального планшета с нанесенной координатной сеткой.