Лекція 3 "архітектура комп'ютера"
| Вид материала | Лекція |
- Календарно-тематичне планування з інформатики, 39.19kb.
- Тема урока, 157.49kb.
- Формат опису модуля назва модуля, 27.42kb.
- Які програми лікують комп’ютери від вірусів? На які класи їх можна поділити? Які заходи, 43.29kb.
- Методика навчання розв’язуванню планіметричних задач на побудову із використанням комп’ютера., 256kb.
- Назва модуля: Технології проектування комп’ютерних систем Код модуля, 19.17kb.
- Робоча навчальна програма кредитного модуля, 121.75kb.
- Комп'ютер на вашому робочому столі, 53.54kb.
- 5 операційні системи, 496.26kb.
- План вступ Поняття комп'ютерних мереж Види комп'ютерних мереж > Способи пiдключення, 526.2kb.
ЛЕКЦІЯ 3
"АРХІТЕКТУРА КОМП'ЮТЕРА"
Аналізовані питання:
ГАЛУЗІ ЗАСТОСУВАННЯ КОМП'ЮТЕРА
СКЛАД ПЕОМ
ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ
ПРИЗНАЧЕННЯ І ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ КОМП'ЮТЕРА
КЕРУВАННЯ ЗОВНІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ КОМП'ЮТЕРА
ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ
ГАЛУЗІ ЗАСТОСУВАННЯ КОМП'ЮТЕРА
Персональний комп'ютер - звичний атрибут офіса. Машини бізнесу-класу використовуються для виконання ряду стандартних офісних додатків. В даний час це текстові редактори, редактори електронних таблиць, програми бухгалтерського і складського урахування, планувальники, WWW-броузери і поштові програми.
Згодом комп'ютер стане такою же невід'ємною частиною домашнього інтер'єра, як телевізор, телефон або холодильник. Але персональний комп'ютер якісно відрізняється від всіх інших побутових приладів, який ми звикнули користуватися вдома. Кожний із них виконує якусь одну цілком конкретну функцію, у той час, як комп'ютер - це свого роду "універсальний помічник" людини в його інтелектуальній діяльності.
Для чого потрібний комп'ютер? Перше - це одержання інформації. Інформація може бути отримана через Internet, витягнута з різноманітного роду довідників, енциклопедій і словників, що існують в електронному виді і які мають зручні системи пошуку, що істотно полегшує знаходження потрібної інформації.
Інша галузь застосування комп'ютера - обмін інформацією. Наприклад, ви хочете купити комп'ютер. Ви звертаєтеся до джерела інформації, що містить перелік запропонованих моделей із стислим описом, причому пошук можна провести по бажаній комплектації, продуктивності, постачальнику, ціні і т.д. Ви можете звернутися до конференції, де є оголошення безпосередньо від продавців. У цьому випадку тут же можна задати питання продавцям і уточнити всі цікавлячої вас деталі.
Персоналки використовуються для збереження особистих баз даних, у якості компьютеризованного варіанта записної книжки і друкарської машинки, для перегляду і прослуховування відео- і аудиодисків.
Комп'ютер може надати неоціненну допомогу у навчанні. Інтерактивна взаємодія з комп'ютером, який має засоби мультимедіа, дозволяє домогтися кращого засвоєння матеріалу, чим традиційні методи навчання. Багато поділів фізики, хімії, математики, російської мови, анатомії, біології вже зараз можна вивчати за допомогою комп'ютера, і прогрес у цієї галузі в наявності. Окремо варто відзначити мовні комп'ютерні курси. Швидкість навчання в цьому випадку теж висока, але особливо чудова можливість проробки правильної фонетики (вимови).
Комп'ютер може допомогти й в інших галузях: із його допомогою, навіть не маючи великого таланта, можна створювати дуже цікаві малюнки, синтезувати музику, ретушувати фотографії і монтувати відеофільми.
Наявність цифрових фото- і відеокамер дозволяє цілком відмовитися від "мокрого" процесу, пов'язаного з проявленням, закріпленням і сушінням фотоплівок, фотовідбитків.
Не можна не відзначити і така галузь застосування, як комп'ютерні ігри. Дехто назве таку трату часу порожнім і позбавленим змісту. Почасти це так. Але не треба забувати, що комп'ютерна гра - рідна сестра тренажерів, і навіть сама "тупа стрелялка" розвиває не тільки спритність пальців, але також пам'ять і просторову уяву. З погляду психології комп'ютерна гра - ділова гра з різноманітним вибором.
^ СКЛАД ПЕОМ
Комп'ютер складний електронний пристрій. Для грамотної експлуатації, необхідно знати його складові частини, принципи роботи і характеристики основних вузлів. В даний час у комп'ютері виділяють дві складові частини - технічні засоби і програмні засоби. У літературі першу частину називають Hardware (англ. hard - твердий, жорсткий ) ( жаргон "залізо"), а другу - Software ( англ. soft - м'який, гнучкий). Це пов'язано з тим, що технічні вироби (ware) жорстко пов'язані з виробництвом і їхня модернізації потребує великих витрат, як засобів, так і часу. Програмні продукти в цьому відношенні гнучніше, тому нові версії програм з'являються, чи ледве не щомісяця.
^ ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ
В даний час існує велика кількість різних типів комп'ютерів, що різняться складом зовнішніх пристроїв, продуктивністю і відповідно ціною. Під базовою моделлю комп'ютера будемо розуміти той мінімальний комплект вузлів і пристроїв, при якому забезпечується робота більшості додатків. Поняття базової моделі відносне і змінюється згодом, у міру розвитку техніки .
Базова модель ПЕОМ складається з таких частин: системного блока, монітора і клавіатури, маніпулятора типу "миша", накопичувача на жорсткому магнітному диску (вінчестера або жарг. "гвинта"), дисковода для гнучких магнітних дисків, дисковода для компакт-дисків (CD ROM - Compact Disk read only memory), принтера, звукових колонок.
До додаткових пристроїв відносять сканери, модеми, мікрофон, спеціальні ігрові пульти, джерела безперебійного живлення.
^ Системний блок містить: мікропроцессор (МП), оперативний запам"ятовуючий пристрій (ОЗП), контролери зовнішніх пристроїв (графічну плату, звукову плату) і блок живлення.
Всі вузли сполучені з процесором (основній мікросхемі, що є "мозком" комп'ютера) за допомогою системної (материнської або Mother Board") плати. Плата складається з рознімань (слотов), у які вставляються мікросхеми. Слот ( англ. slot) - гніздо. Така конструкція дозволяє легко модернізувати комп'ютер, заміняти застарілі плати на більш сучасні, добавляти нові мікросхеми (наприклад, мікросхеми пам'яті) для підвищення продуктивності комп'ютера. На передній панелі системного блока знаходяться органи керування (клавіша вмикання живлення, кнопка перезапуска комп'ютера при збоях Reset), органи індикації, лицьові частини приводів дискет і компакт-дисків. Позаду - розйоми для з'єднання системного блока з монітором, клавіатурою й іншими пристроями.
У процесі роботи виконувана програма і дані повинні знаходитися у внутрішній пам'яті комп'ютера - оперативно запам"ятовуючому пристрої.
Мікропроцессор считує чергову команду, визначає яку операцію і з якими даними необхідно виконати, вибирає ці дані з ОЗП, робить необхідні операції, записує результат в ОЗП і переходить до наступної команди. Якщо дані знаходяться на зовнішніх носіях, мікропроцессор ініціює і координує роботу зовнішніх пристроїв.
Контролер (від англ. control - управляти) - плата, що управляє роботою периферійного пристрою (дисководом, вінчестером, монітором і т.д.). На всіх сучасних материнських платах уже присутні контролери дисководів, вінчестерів, принтера і миші. До плат, що розширюють можливості комп'ютера, ставляться плата модему або факсу-модему, графічна, звукова й інші плати спеціального призначення (наприклад, плата для шолома віртуальної реальності). Ці плати приобретаються окремо і вставляються в слоты (рознімання) розширення на материнській платі.
Клавіатура і монітор забезпечують взаємодію користувача і комп'ютера (діалог або інтерфейс).
Клавіатура служить для введення інформації в комп'ютер і керування ім.
^ Миша це маніпулятор, що доповнює клавіатуру і забезпечує зручне керування роботою комп'ютера.
Монітор призначений для відображення інформації як вводимої, так і одержуваної в результаті рішення задач.
Дисководи служать для читання і запису інформації на зовнішні носії - гнучкі і жорсткі магнітні диски, компакт-диски.
^ Принтер - пристрій, призначений для друку підготовлених текстових або графічних документів.
Звукові колонки забезпечують висновок мовних повідомлень і музичних творів.
^ ПРИЗНАЧЕННЯ І ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ КОМП'ЮТЕРА
Процесор. Процесор виконує арифметичні і логічні операції над оброблюваними даними. Сучасні процесори являють собою складні вироби, що складаються із сотень тисяч деталей. Основними характеристиками процесорів є: розрядність внутрішніх регістрів і тактової частоти.
Розрядність показує, яку порцію даних може опрацювати комп'ютер за один такт. Перші мікропроцессори (Intel 286) мали розрядність внутрішніх регістрів - 8 битий=1 байт, що випливає покоління (Intel 386) - 16 битий=2байта, сучасні (Intel 486, Pentium) - 32 розряду=4 байта. Збільшення розрядності, за інших рівних умов, дозволило в 4 разу прискорити процес обчислень.
^ Тактова частота характеризує кількість елементарних операцій, виконуваних мікропроцессором за 1 секунду. Сучасні МП мають тактову частоту в діапазоні 166, 300, 400 МГц. Тактова частота в 400 Мегагерц означає, що мікропроцессор за одну секунду спроможний виконати 400 мільйонів операцій.
Зараз у лабораторіях корпорацій розробляються 64-розрядні МП із тактовою частотою 1200 МГц.
^ Оперативний запам"ятовуючий пристрій (ОЗП).
Команди й оброблювані дані повинні знаходитися в такому ж швидкодіючому пристрої, як мікропроцессор. Таким пристроєм є ОЗП. Воно складається з 8 розрядних комірок. Кожна така комірка називається байтом. Комірки пам'яті нумеруються, починаючи з нуля. Номер комірки є її адресою. Дані і команди можуть займати один і більш байт.
ОЗП характеризується ємністю - кількістю байтів. Ємність сучасних ОЗП складає десятки мільйонів байтів. Тому пам'ять характеризують більш значними одиницями:
1 килобайт (Kb)- 1024 байта (2 у 10-ой ступеня);
1 мегабайт (Mb) - 1024 килобайта (2 у 20-ой ступеня);
1 гигабайт (Gb)- 1024 мегабайта (2 у 30-ой ступеня).
Сучасні комп'ютери мають ОЗП порядку 16 - 64 Мб.
^ Накопичувач на гнучкому магнітному диску (НГМД)
Для зберігання архівних файлів і переносу інформації з одного комп'ютера на інший використовуються дискети - круглі пластмасові платівки, покриті магнітним шаром і заключені в прямокутні корпуса. Дискета розмічена (отформатирована) кільцевими доріжками із секторами. Розмір сектора 512 байт. Адреса кожного сектора складається з номера доріжки і номера сектора усередині доріжки, наприклад 12 доріжка 7 сектор.
Для запису і зчитування інформації з дискети служить спеціальний електронний пристрій - накопичувач на гнучкому магнітному диску або дисковод (FDD - floppy disk driver). Дискета знаходитися на валі двигуна й обертається зі швидкістю 100 про/хв. Для читання сектора кроковий двигун підводить магнітну голівку до заданої доріжки. Електронна схема за один оберт визначає заданий сектор і пересилає його вміст в ОЗП. Аналогічно відбувається процес запису інформації.
Управляє роботою дисковода спеціальна програма, що називають драйвером.
Характеристика дискети - максимальна кількість інформації - V (у байтах) який можна записати на дискету. Воно залежить від числа доріжок на дискеті - t, числа секторів на доріжці - s і кількості використовуваних сторін - n: V=n*s*t*512.
Стандартна дискета 3.5" (дюйма) має по 80 доріжок із кожної сторони. Кожна дорожня містить 18 512-байтних секторів. У цьому випадку ємкість дискети V складає:
V=2*80*18*512= 1474560 (байт)=1440 (килобайт)
Час, затрачення на пошук і зчитування інформації визначається механічними характеристиками дисковода, в основному часом підведенням голівки до потрібної доріжки і швидкістю обертання двигуна.
Для запобігання випадкового стирання інформації дискета має систему захисту, що складає з прямокутного отвору і заслінки-перемикача. Якщо заслінка перекриває отвір (write enable), те можливі як запис, так і читання. При відкритому отворі (write protected) можливо тільки зчитування інформації.
Для захисту від пилюки область зчитування магнітними голівками закрита шторкою, що при вставленні дискети в дисковод відчиняється.
^ Накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД)
Накопичувач на жорсткому магнітному диску (HDD - Hard Disk Driver) або вінчестер улаштований подібно накопичувачу на гнучкому магнітному диску. Відмінність складається в тому, що на вал мотора насаджено декілька (до 10) магнітних дисків, відповідно є блок магнітних голівок. Вся конструкція укладена в герметичний корпус і обертається зі швидкістю 5200 об/хв.
Завдяки цьому НЖМД має ємкість у тисячу раз перевищуючу ємкість простої дискети і малий час читання/запису. В даний час ємкість НЖМД складає від 10 до 60 Гигабайт. Вінчестери в сучасних комп'ютерах є основними пристроями зовнішньої пам'яті.
^ Лазерні накопичувачі CD-ROM
У лазерному накопичувачі носієм інформації служить лазерний диск. Його називають також компакт-диском (від англ. compact disk). Лазерний диск має прозору полікарбонатну подложку, що надає йому жорсткість, відбиваючий шар (звичайно у виді алюмінієвої плівки, тому має дзеркальний вид) і захисний шар акрилового пластика (на ньому друкується етикетка).
У будь-якому компакт-диску інформація записується у виді послідовності ділянок що відбивають, і що не відбивають. При кодуванні "1" потужний промінь лазера пропалює алюмінієву плівку, відбиваюча спроможність поверхні зменшується. Таким чином, дані подані у виді спіральної доріжки, що складає зі світлих і темних ділянок, що подають відповідно 0 і 1.
Пристрій зчитування має мотор, на валі якого знаходиться диск, і голівку, що считує, із приводом. Голівка, що считує, складається з лазера, фокусуючої лінзи і фотоелемента. Привід забезпечує зсув голівки поперек диска. У результаті спільного обертання диска і прямування приводу голівка, що считує, і промінь лазера увесь час знаходитися над спіральною лінією, що містить дані.
Промінь лазера по-різному відбивається від поверхні доріжки, пропалені місця розсіюють світло, його інтенсивність зменшується, на виході фотоелемента сигнал падає, електронна схема фіксує 0. Непошкоджена поверхня сильно відбиває світло - схема фіксує 1.
Через те, що процес пропалювання плівки має необоротний характер, можливий тільки однократний запис інформації. Тому такі диски називають CD-ROM (compact disk read only memory - компакт диск тільки для читання в пам'ять).
Спіральна доріжка дуже вузька (у 100 разів тонкіше людськогї волосини) і довга. Якщо її розгорнути, те повна довжина складе 5 км. Тому обсяг інформації, записаний на 1 компакт-диск масою 15 грам і діаметром 12 см, складає 650 Мб, що еквівалентно 275 томам енциклопедії по 1000 сторінок у кожному. Вартість збереження інформації на CD-ROM рекордно низька. Сюди варто додати і великий термін служби компакт-дисків. Тому CD-ROM став невід'ємною частиною будь-якого сучасного комп'ютера і єдиним засобом поширення відео- і аудіоінформації.
Лазерні накопичувачі характеризуються швидкістю читання даних, що визначається швидкістю обертання компакт-диска. Перші покоління накопичувачів забезпечували швидкість читання 150 Кб/х при частоті обертання від 200 об/хв (зовнішня частина доріжки диска) до 530 об/хв (внутрішня частина доріжки). У наступних поколіннях частота обертання, а з ним і швидкість читання збільшувалася в ціле число раз. Тому, маркірування накопичувача 2Х означають що він - двухскоростний, 4Х - чотирьохскоростний. Останні моделі приводів 16-ти, 24-ти і навіть 32-швидкісні.
Клавіатура
Клавіатура служить для введення текстової інформації і керування комп'ютером. Сучасна стандартна клавіатура містить 104 клавіші. Їх можна розділити на декілька груп. Перша - це алфавітно-цифрова група. Вона відповідає класичній клавіатурі друкарської машинки. 3 ряду клавіш - букви національного алфавіту, 4-ий ряд - цифри і розділові знаки , у першому ряду розташованаі широка клавіша пробілу. Розташування символів стандартизовано (для англійського і російського алфавіту - свої стандарти) і визначається частотою використання букв. Найбільше часто використовувані букви знаходяться в центрі клавіатури, рідше використовувані - на периферії.
Для "американської" друкарської машинки верхній ряд букв зліва - "QWERTY", для русифікованої (букви нанесені символами червоного цвіту) - "ЙЦУКЕНГ".
Для переключення регістра "прописні (заголовні) - рядкові (маленькі)" служать дві клавіші Shift, розташовані в другому ряду зліва і справа. Для фіксації регістра використовують клавішу Caps Lock.
Від друкарської машинки перейшли клавіши: перехід на наступний рядок - Enter, повернення каретки - Backspace і табуляція - Tab.
Місце умовного розташування пишучого вузла вказує спеціальний символ на екрані монітора - курсор (вертикальна мигтюча черта). Вводимі символи поміщаються після курсору.
Друга група клавіш служить для зручності редагування тексту. До них відносяться клавіші керування курсором (на один символ уліво/управо, на один ряд нагору/униз, у початок/кінець рядка Home/End), видалення символу (зліва від курсору - Backspace , справа - Delete), переключення режиму набору "заміна-вставка символу" - Insert. Нарешті, для швидкого постраничного переміщення по тексті служить клавіша Page Up/Page Down (на сторінку нагору/униз).
Третя група клавіш - функціональні клавіші F1 - F12 для завдання виконуваної операції. Для кожного додатка ця відповідність може бути різне, але вже установився якийсь стандарт, наприклад клавіша F1 використовується для виклику довідки, клавіша F2 - для зберігання тексту.
Четверта група клавіш відносить до групи префіксных і служить для розширення можливостей клавіатури. До префіксних клавіш відносять три - Control (скор. Ctrl), Alternative (скор. Alt) і Shift. Комбінація префіксної і функціональної клавіші дозволяє збільшити втроє кількість команд.
Приклади
=> - зсув курсору вправо на один символ
Ctrl + => - зсув курсору вправо на одне слово
Shift +=> -виділення символу справа
Shift + Ctrl + => виділення слова справа
П'ята група клавіш дублює цифрові клавіші і керуючі клавіші. Цифровий режим (Num Lock) служить для зручного набору великих масивів числової інформації.
Шоста група клавіш служить для системних цілей. До неї відносять клавіша друку екрана монітора (Print Screen), припинення/переривання обчислюваного процесу (Pause/Break), спеціальні клавіші для операційної системи Windows, що дублюють кнопки "Пуск" і "Контекстне меню" панелі задач.
^ Маніпулятор типу "миша"
Маніпулятор "миша" (mouse) є більш зручним засобом взаємодії з комп'ютером, чим клавіша клавіатури для керування курсором. Миша одержала свою назву завдяки формі і принципу роботи: вона легко поміщається в долоні, бігає під керуванням користувача по поверхні робочого столу або спеціального коврика. А кабель, що з'єднує її із системним блокам, мабуть, нагадував її першим конструкторам мишачий хвіст.
Пересування миші по коврику перетвориться в рух курсору миші по екрані монітора. За допомогою миші легко виконати операцію вибору об'єкта. Таким об'єктом може бути пункт меню, кнопка керування, піктограма. За допомогою миші легко, захопивши об'єкт, перетягнути його в потрібне місце. Завдяки старанно продуманій конструкції, миша стала незамінним інструментом при роботі користувача з програмними пакетами графічних редакторів, систем автоматизованого проектування, програм керування електронними таблицями, настільних видавничих систем.
Конструктивно миша складається з корпуса, у підставі якого знаходитися резинова металева куля. Переміщення миші по коврику перетвориться в обертання кулі. Обертання кулі розкладається на дві складових (по осі Х и осі Y) за допомогою двох перпендикулярно розташованих валиків і перетвориться в їхнє обертання. На осі валиків розташовані диски з прорізами. При пересуванні миші диски з прорізами перетинають промінь світла від светодиода. Електронна схема фіксують кількість імпульсів, що потрапляють на фотодиод, і передає їх у комп'ютер. Курсор миші на екрані монітора пересувається пропорційно кількості імпульсів.
На передній частини корпуса миші знаходяться кнопки. У залежності від кількості кнопок розрізняють двух- і трехкнопочні миші. Переважна більшість програм використовують дві кнопки. Ліва кнопка еквівалентна клавіші клавіатури Enter, права кнопка використовується для виклику контекстного меню. Середня кнопка може використовуватися в ігрових програмах. Існує два варіанти використання кнопки миші: одиночне натискання і подвійне натискання. Клацнути (кнопкою миші) означає натиснути і відпустити кнопку миші. При виконанні подвійного клацання необхідно швидко двічі підряд натиснути і відпустити кнопку миші.
Миша з'єднується із системним блоком за допомогою тонкого кабеля. Кабеля небагато, але обмежує вільний рух миші, тому розроблені беспровідні миші. У них імпульси передаються або за допомогою радіохвиль, або інфрачервоного випромінювання (аналогічно дистанційним пультам керування телевізором).
Настроювання миші. Миша може підбудовуватися під індивідуальні особливості людини. Миша може бути звичайна і для "левши". Є можливість підбудувати швидкість подвійного щиголя миші, змінити швидкість переміщення покажчика миші по екрані, установити шлейф за курсором і його довжиною, установити новий драйвер миші.
Для настроювання або вивчення характеристик миші необхідно:
- Подвійний щиголь по піктограмі "Мій комп'ютер" - відчиниться діалогове вікно "Мій комп'ютер" із піктограмами зовнішніх накопичувачів, принтерів і панелі керування.
- Подвійне клацання по піктограмі "Панель керування" - відчиниться діалогова панель "Панель керування" із піктограмами основних зовнішніх устроїв.
- Подвійне клацання по піктограмі "Миша" - відчиниться діалогова панель "Властивості Миша", що складається з 4-х вкладок, у яких відбиті властивості миші.
- Змінити властивості миші, натиснути кнопку застосувати.
Другий засіб - натиснути кнопку "Пуск", вибрати пункт меню "Настроювання", підпункт меню "Панель керування", далі перейти до пункту 3 першого засобу.
Монітор
Монітор призначений для відображення алфавітно-цифрової і графічної інформації. Через те, що монітор, на відміну від телевізора, знаходиться на близькій відстані від користувача, до нього подаються підвищені вимоги по фізіологічній безпеці. Він повинний мати знижене випромінювання, не стомлювати ока протягом багатьох часів роботи. Це досягається зменшенням напруги, що прискорює, малим розміром зерна екрана (0.25 мм) у сполученні з підвищеною частотою розгортки (80-180 Гц). Вжиті заходи не дають вашим очам розрізняти мерехтіння екрана , а дозволяють побачити чітку статичну картинку.
До основних характеристик моніторів відносять: розмір екрана, розришаюча спроможність.
^ Розмір екрана монітора підрозділяється на 14-дюймовий (36 см),
15-дюймовий (39 см), 17-дюймовий (44 см),19-дюймовий (49 см),
21-дюймовий (54 см). Відповідні цифри в дюймах (сантиметрах) указують розмір електронно-променевої трубки по діагоналі. Монітори з екраном 21 дюйм призначаються для застосування у фаховій графіці (видавничі систем, автоматизоване проектування). Але такі монітори дуже і дорогі громіздкі. Тому, для комп'ютерів початкового і середнього офісного і споживчого рівня використовують 15 і 17-дюймові моделі.
Розрешаюча спроможність монітора, визначається кількістю точок (пикселей від англ. pixel - picture element - елемент зображення), що розміщаються на екрані в горизонтальній і вертикальній площині. Для сучасних моніторів вона складає від 1024х768 до 1800х1440 точок.
Принтер
Принтери - спеціальні друкувальні пристрої. Застосовуються для друку підготовленого на комп'ютері тексту і графіки. По засобі дії діляться на матричні (ударні-ударні-голчасті), лазерні і струминні.
^ Матричні принтери
Механізм друку базується на ударному засобі. Голівка принтера, що друкує, має 9 голок (є моделі з 24 ударними голками). При її переміщенні по сторінці електричні імпульси приводять голки в рух. Голка вдаряє по чорнильній стрічці і притискає стрічку до паперу для одержання маленької точки. Комбінації точок.які залишаються при пересуванні печатної головки вздовж листа бумаги , використовуються для одержання букв, цифр, символів або графічного зображення.
^ Лазерні принтери
Процес лазерного друку заснований на технології, розробленою фірмою Xerox. На спеціальному барабані променем світла створюються області, заряджені статичною електрикою (картинка прорисовувається променем по барабану). Барабан обертається навпроти картриджа, зарядженими областями притягає тонер, що складається з покритих пластиком частинок заліза. Потім барабан пересувається над листом паперу, що заряджений ще сильніше барабана. При цьому частинки тонера переносяться з барабана на папір і потім спекаются під нагріванням, перетворюючись у водоупорный відбиток.
У якості світлового променя використовується лазерна гармата, спрямована на обертовому дзеркальці, кут його повороту визначає заряджені точки барабана, із яких формується зображення. Існує інший засіб - використання "смужки" светодиодов.
^ Струминні принтери
Подібно лазерного друку, струминний засіб є "безударним". Фізичний принцип технології, що забезпечує струминний друк, подібний принципу дії реактивного двигуна і базується на пострілах крапель рідини зі спеціального сопла. Голівка, що друкує, містить чорнила, має групу дрібних сопів, кажне з який у діаметрі тонкіше людської волосини. За кожним соплом на мініатюрному резисторе розташований микрорезервуар із чорнилами. Коли резистор нагрівається минущим по ньому електричним током, що оточують його чорнил скипають, створюючи при цьому невеличкий пухирець пару. Цей пухирець, що розширюється, виштовхує із сопла на папір дрібні краплі чорнила, що вилітають із швидкістю біля 700 км/год. Після того, як крапля виштовхнута на папір, паровий пухирець стискується, а резистор у цей час очікує наступного нагрівання під дією іншого токового імпульсу. Такий цикл займає частку секунди, дозволяючи тим самим принтеру друкувати швидко і безшумно (оскільки відсутні механічні удари по папері), виштовхуючи крапельки діаметром не більш 0,16 мм.
З випуском нової серії струминних принтерів фірми Epson, зроблений новий крок. Він став можливий завдяки застосуванню нової голівки, що друкує - багатошарової пьезоэлектричной. У струминних принтерах Epson чорнил виштовхуються на папір тиском, що виникає без впливу нагрівання. Джерелом тиску служить мембрана, яка приводить в коливальний рух пьезоелектричим засобом. Відсутність тепла створює ряд переваг. Простій і добре керований електричний процес дозволяє більш прицельно "стріляти" чорнилами. Зокрема, меніск на поверхні чорнильної краплі не має форми пузирька, як у термоголівці, а залишається практично плоским, отчого "постріл" протікає більш організовано і без зайвих капель. Чорнила не повинні бути теплостійкими. Нарешті, відпадає проблема охолодження голівки, і значно зростає її життєстійкість. Фактично така голівка розрахована на весь термін служби принтера, у той час як термоголівки доводиться робити змінними.
^ Характеристики принтерів
Основними характеристиками принтерів є:
- Розрешаюча спроможність по горизонталі і вертикалі. Визначає якість друку. Вимірюється в кількості точок на дюйм - dpi і складає від 300 dpi до 600 dpi.
- Шумність. Відсутність голок, що рухаються, як у матричних принтерах, забезпечує практично безшумну роботу струминного і лазерного принтера.
- швидкодія. Вимірюється кількістю відбитих сторінок у хвилину. Для лазерних принтерів від 4 до 16 і більш сторінок у хвилину.
^ Кольоровий друк.
На ринку кольорового друку переважної є струминна технологія. Це обумовлено тим засобом, завдяки котрому чорнила наносяться на папір. Краплі рідких чорнил зливаються разом для одержання оригінальних тонів, що відрізняються від основних кольорів. Крім того, у порівнянні з іншими конкуруючими технологіями, струминний кольоровий друк більш экономічний, простий і дає високу якість зображення.
^ КЕРУВАННЯ ЗОВНІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ КОМП'ЮТЕРА
Зовнішній пристрій (по відношенні до мікропроцессору й ОЗП) призначено або для запису даних на носій інформації (лист паперу, магнітний диск, екран монітора), або для зчитування інформації з носія (документа, фотографії, магнітного диска, компакт-диска, клавіатури), або для того й іншого. Частина пристроїв забезпечують двосторонній обмін інформацією з носієм (накопичувачі на гнучких і жорстких магнітних дисках), частина - тільки односторонній. Принтер і монітор тільки виводять дані, сканер і привід CD ROM тільки считує дані.
Поза залежністю від типу зовнішнього пристрою керування ними відбувається однаковим засобом. Схема взаємодії подана на малюнку. На ньому зображений носій інформації, самий пристрій, контролер, драйвер.
^ Носій інформації може знаходитися окремо від пристрою (папір, дискета) або бути складовою частиною пристрою (вінчестер, екран монітора).
Контролер (від англ. control - управляти) це спеціалізований мікропроцессор, що управляє роботою зовнішнього пристрою (дисковода, вінчестера, монітора). Конструктивно має вид мікросхеми, вставленої у відповідне гніздо материнської плати. На всіх сучасних материнських платах уже присутні контролери дисководів, вінчестерів, принтера і миші. До плат, що розширюють можливості комп'ютера, відносять плата модему або факсу-модему, графічна, звукова й інші плати спеціального призначення (наприклад, плата для шолома віртуальної реальності). Ці плати набуваються окремо і вставляются в слоты (рознімання) розширення на материнській платі.
Драйвер - програма, що управляє роботою контролера. При продажі зовнішнього пристрою до нього додається дискета або компакт диск із набором необхідних драйверів. Їх необхідно встановити (інсталювати) у спеціальні бібліотеки на вінчестері. При вмиканні комп'ютера драйвери завантажуються в оперативну пам'ять і відкіля управляють зовнішніми пристроями.
^ ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ
Програмне забезпечення (software) є необхідною складовою частиною будь-який ЕОМ. Без відповідних програм практично неможливо змусити машину зробити що-небудь корисне. До складу програмного забезпечення персональних комп'ютерів входять як універсальні засоби, так і прикладні програми, орієнтовані на окремої проблемної галузі.
В даний час для різних типів ПЕОМ розроблено декілька десятків тисяч програм, що можуть бути розділені на наступні основні класи:
- операційні системи і сервісні програми,
- інструментальні мови і системи програмування,
- прикладні системи.
^ Операційні системи доповнюють апаратні засоби будь-якого персонального комп'ютера, дозволяючи прикладним програмам звертати до зовнішніх пристроїв, а людині - користувачу ПЕОМ - управляти роботою машини за допомогою відповідних команд. Сервісні програми забезпечують захист від вірусів, упаковування даних, "лікування" комп'ютера.
Інструментальні мови і системи програмування - це особлива категорія програмних засобів. З їхньою допомогою створюються всі інші програми. За допомогою інструментальних засобів створюється прикладне програмне забезпечення. Призначено вони для фахових програмістів.
^ Прикладні системи складають категорію програмних засобів, звернених до користувачів персональних комп'ютерів - людям, що не зобов'язані вміти програмувати або навіть знати пристрій машин. Їхня ціль полягає або в тому, щоб за допомогою ПЕОМ вирішувати свої повсякденні задачі.
Останнім часом за прикладними системами закріпився термін "додатки", що прийшов до нас з англомовної літератури і скалькований із першої частини словосполучення Application Software.
Прикладні системи можуть мати загальний характер. Існує пакет програм, наприклад, Office-2000, призначений для автоматизації робіт у установах будь-якого типу. У нього входять наступні додатки. Текстові процесор - призначений для створення й опрацювання текстових документів. Табличний процесор - служить для роботи з документами табличної форми. Графічний процесор дозволить вам підготувати для звіту графіки, діаграми, ілюстрації. Лінгвістичний процесор забезпечить синтаксичний і граматичний контроль тексту створеного документа, допоможе перекласти його на іншу мову.
Інші класи прикладних систем орієнтуються на автоматизацію конкретних видів діяльності - навчання, розпізнавання машинописних і рукописних текстів, проектування електронних виробів, аналіз електрокардіограм, проведення фінансових розрахунків і багато чого іншого.