Крапок (7*5)

Крім голкових пристроїв друку, в яких друкуюча голівка рухається вздовж паперу, існують так звані "лінійні" пристрої - голки розташовані у одну лінію вздовж листа паперу, що дозволяє значно підвищити швидкість друку. Голкові пристрої друку є найдешевшими в експлуатації, ціна фарбуючої стрічки залежно від довжини складає від 4 до 10 гривень.

Рис. 1.200. Процес лазерного друку

Електрографічні (лазерні та світлодіодні) пристрої друку забезпечують кращу якість зображення, ніж голкові. Для формування зображення оптична система (промінь лазера або промені від лінійки світлодіодів) "прописує" його на електризованому (зарядним коротроном позитивними зарядами) світлочутливому барабані. Лазер або світлодіоди випромінюють світло лише у ті ділянки світлочутливого барабану, які відповідають темним ділянкам зображення. У тих ділянках барабану, на які потрапить промінь лазера (світлодіодів), світлочутливе покриття барабану під дією світла стає провідним і ці ділянки втрачають заряд. Позитивно заряджені зерна фарбуючого порошку прилипають до розряджених ділянок світлочутливого барабана. Передавальний коротрон заряджає папір негативними зарядам, тому при подальшому контакті паперу із світлочутливим барабаном, на якому є зерна фарбуючого порошку, відбувається перенесення зображення на папір. Зображення, зформоване зернами фарбуючого порошку, фіксують на папері шляхом вплавлювання його у папір ( нагрітий до 200 градусів закріплюючий валок притискається до паперу з порошком). На рис. 1.200 зобржена спрощена блок-схема лазерного пристрою друку

Рис. 1.201. Світлодіодний пристрій друку

Рис. 1.202. Кольоровий однопрохідний електрографічний друк

В кольорових електрографічних пристроях друку зображення формується перенесенням на папір чотирьох фарбуючих порошків (чорного, і трьох кольорових основних кольорів [червоного, жовтого і голубого]). На рис. 1.202 зображена схема кольорового однопрохідного електрографічного друку, а на рис. 1.203 - чотирипрохідного кольорового друку

Рис. 1.203. Чотирипрохідний електрографічний кольоровий друк

Основні характеристики електрографічних пристроїв друку:

основний формат паперу - А2, A3 чи А4;

роздільна здатність Dot Per /nch - dpi - задає кількість видрукованих крапок на дюйм у вертикальному та горизонтальному напрямках (наприклад: 150*150 dpi, 300*300 dpi, 600*600 dpi, 1200*600 dpi, 1200*1200 dpi, 2400*1200 dpi і т.д.);

швидкість друку(стор/хв);

рекомендована кількість сторінок у місяць (при якій не спостерігається прискорене зношування механіки пристрою друку);

ресурс картріджа (у сторінках);

собівартість однієї сторінки.

Інтерфейс під'єднання до системного блоку - Centronics, USB.

Експлуатаційні витрати (папір, фарбуючий порошок, картрідж) при використанні електрографічних пристроїв друку вищі, ніж при використанні голкових пристроїв друку.

Електрографічні пристрої друку потребують якісного паперу.

Струменеві пристрої друку формують зображення випорскуючи з друкуючої голівки маленькі крапельки фарби - чорної та/або трьох основних кольорів. Залежно від конструкції пристрій друку має один картридж (з чорною фарбою та з трьома кольорами), два картриджі (один з чорною фарбою, інший - з трьома кольорами) або чотири картриджі (по одному на кожний колір). Крапельки чорнила виштовхуються через сопла з малим діаметром (біля одного мікрона). Кількість сопел залежить від моделі пристрою друку (від 21 до 128 на один колір). Для виштовхування чорнила з сопла використовують п'єзоелектричний ефект або тиск пари при швидкому нагріві чорнила мікроскопічним нагрівачем. На рис. 1.204 зображені п'єзоелектрична і термоелектрична голівки, а на 1.205 кольорові схеми струменевого друку.

Рис. 1.204. П'єзоелектрична і термоелектрична голівки струменевого пристрою друку.

Рис. 1.205. Кольорові схеми струменевого друку

Окремо слід наголосити на струменевих присторях друку, які використовують тверді "чорнила" (Xerox) та пристроях друку з термопереносом, які у якості барвника використовують швидкозастигаючу пластмасу. На основі струменевої технології створені широкоформатні (до 5м), багатоколірні (8-12) пристрої друку, які використовують у промисловості.

Рис. 1.206. Пристрій друку з твердими "чорнилами"

Основні характеристики струменевих пристроїв друку:

формат паперу - А2, A3, А4 чи інший;

роздільна здатність;

швидкість друку(стор/хв);

рекомендована кількість сторінок у місяць (при якій не спостерігається прискорене зношування механіки пристрою друку);

ресурс картриджа (у сторінках);

собівартість однієї сторінки.

Інтерфейс під'єднання до системного блоку - Centronics, USB.

На рис. 1.207 зображений широкоформатний струменевий пристрій друку HP Designer Jet 500 Plus, який використовують як для друкування інженерних креслень, так і для друку кольорових плакатів (векторні і растрові зображення)

Рис. 1.207. Широкоформатний пристрій друку HP DesignJet 500 Plus

(ширина друку до 107 см.)

Струменеві пристрої друку потребують якісного паперу.

Останнім часом великою популярністю користуються багатофункціональні пристрої, які поєднують в одному корпусі сканер (див. сканер), пристрій друку і факс (див. факс). Окрім економії місця (замість трьох пристроїв потрібно знайти місце для одного) власник багатофункціонального пристрою додатково заощаджує кошти (вартість БФПр менша від сумарної вартості сканера, пристрою друку і модема) і отримує нові споживчі характеристики - сканування і роздрук документів можна здійснити без участі ПЕОМ.

Рис. 1.208. Багатофункціональний пристрій HP LaserJet 3020

До технічних харатеристик БФПр. слід віднести:

наявність/відсутність лотка автоподачі;

наявність/відсутність факса;

характеристики сканера - роздільна здатність (600-1200 dpi), тип сенсора (лінійка приладів із зарядовим зв'язком [CCD] чи лінійка фотодіодів [CIS]), тип сканера (планшетний чи рулонний), швидкість сканування;

обсяг пам'яті БФПр. (8Мб - 64МБ);

характеристики пристрою друку - роздільна здатність (600), швидкість друку (14-20 стор./за хвилину), вартість тонера, вартість барабана, ресурс тонера, ресурс барабана, орієнтовна вартість однієї сторінки документа;

кількість функцій клавіатури БФПр.

Пристрій кординатно-вказівний

Пристрій кординатно-вказівний (mouse, track-boll, touch-pad) використовують як стандартний інтерфейс взаємодії з ПЕОМ - спеціальна позначка (вказівник) на екрані дисплея відображає положення пристрою на килимку. Переміщення пристрою по килимку призводить до відповідного переміщення вказівника по екрані дисплея. Натискання клавіш (лівої, правої, середньої) призводить до виконання певних дій, які передбачені правилами роботи графічного інтерфейсу операційної системи або прикладної програми. До координатно-вказівних пристроїв належать:

маніпулятори "миша" (механічні і оптичні);

кулькові маніпулятори;

сенсорні панелі;

сенсорні екрани.

Механічна "миша" складається з кулі, яка обертається при переміщенні маніпулятора по поверхні килимка. Обертання кулі передається на два перпендикулярно розміщені валки. На осі валків насаджені прорізні диски. Світловий потік від світлодіода переривається при обертанні диска (переміщенні "миші"). Фотоприймач, який розміщений з іншого боку диска,

перетворює зміни світлового потоку у послідовність електричних імпульсів.

Рис. 1.209. Конструкція механічної "миші"

Імпульси від фотоприймачів та сигнали від клавіш "миші" опрацьовуються мікроконтролером "миші", опрацьовані дані передаються в системний блок. Виробники випускають "мишки" з кількістю клавіш від двох до п'яти. Для зменшення кількості переміщень мишки по килимку у конструкцію деяких "мишок " введені коліщатка прокручування (одне або два). Коліщатко прокручування дозволяє переміщувати документ у вікні програми без вказування на піктограми прокручування. На рис. 1.210 зображені "мишки" з різною кількістю елементів керування

Рис. 1.210. Фотографії "мишок"

Маніпулятори "миша" під'єднуються до ПЕОМ через послідовні порти COM, PS2, інтерфейс USB (див. стандартні інтерфейси ), оптичний канал та радіоканал (бездротові мишки).

Переміщення маніпулятора "миша" вимірюють у кроках. Крок - це мінімальне переміщення "миші", яке реєструється її давачами. Як правило, роздільна здатність давачів переміщення "миші" складає біля 8 кроків/мм, хоч існують більш чутливі моделі, що забезпечують точність до 16 кроків/мм. Опрацювання даних про переміщення "мишки" та натискання її клавіш здійснюється спеціальною програмою - драйвером, користувацькі характеристики "мишки" істотньо залежать від цієї програми.

Окрім механічних „мишок" (з кулькою і валками) виробники пропонують оптичні „мишки" - промінь від червоного світлодіода відбивається від поверхні стола і потрапляє на мініатюрну відеокамеру. Зображення ділянки стола, на яку скеровано відеокамеру, з великою швидкістю (від 1500 до 6000 знімків у секунду) опрацьовується цифровим сигнальним процесором. Зміни зображення цифровий сигнальний процесор перераховує у переміщення мишки. Чутливість оптичних „мишок" складає не менше 16 кроків/мм.

Рис. 1.211. Оптична "миша"

Кульковий маніпулятор (track-boll) можна розглядати як перекинуту догори дном "мишку", в якій кульку обертають за допомогою пальця.

Рис. 1.212. Координатно-вказівний пристрій з обертовою кулькою

В переносних ПЕОМ як координатно-вказівний пристрій використовують сенсорні панелі (рис. 1.213), в яких положення вказівника на екрані дисплея залежить від положення пальця на сенсорній панелі.

Рис. 1.213. Сенсорна панель

Сенсорні екрани є поєднанням прозорої сенсорної панелі і рідкокристалічного дисплея. Сенсорні екрани використовують у кишенькових, планшетних і ультрамобільних ПЕОМ.

Сканер

Сканери використовують для вводу графічних зображень в ПЕОМ. Світловий потік, відбитий від документа, приймається лінійкою фотоприймачів. Вихідні сигнали фотоприймачів за допомогою аналого-цифрового перетворювача (АЦП) перетворюють у цифровий код. Отримані значення цифрового коду інтерфейсом USB, Centronics або SCSI передають у системний блок. Сканери розрізняють за методом переміщення лінійки фотоприймачів вздовж документа:

ручні - сканер притискається до документа і переміщується вздовж нього вручну;

рулонні -документ вставляють у приймальну щілину, транспортний механізм протягує документ вздовж лінійки фотоприймачів;

планшетні - лінійка фотоприймачів переміщується вздовж нерухомого документа;

слайд-сканери (професійна апаратура) - слайд у спеціальному тримачі переміщується повз оптичну систему з джерелом світла (з одного боку слайда) та лінійкою фотоприймачів (з іншого боку);

барабанні сканери (професійна апаратура) - негативи прикріплюють до барабана спеціальним гелем і, під час обертання барабана, освітлюють добре сфокусованим світловим променем. Промінь, який пройшов через негатив, потрапляє на фотоприймач.

Деякі планшетні сканери комплектують додатковими пристосуваннями для сканування плівок (у т.ч. фотоплівок).

Нарис. 1.214 зображена спрощена будова планшетного сканера

Рис. 1.214. Планшетний сканер

Рис. 1.215. Сканер з лампою білого світла

1- лампа білого світла, 2- дзеркала, 3- об'єктив, 4- лінійка фотоприймачів

Для перетворення світлового потоку у електричний сигнал використовують ПЗЗ-лінійку (див. далі) та лінійки з мікроскопічними фотодіодами - провідність фотодіода залежить від інтенсивності падаючого на нього світла. Для освітлення документа у сканерах з ПЗЗ-лінійками використовують люмінесцентні та газорозрядні лампи (рис. 1.215), а у сканерах з лінійкою фотодіодів освітлення документа здійснюється лінійкою світлодіодів з керованим кольором свічення (рис. 1.216)

Рис. 1.216. Сканер з лінійками світло- і фотодіодів

1- лінійка світлодіодів, 2- стрижневі лінзи, 3 - лінійка фотоприймачів

Прилади з зарядовим зв'язком - ПЗЗ-лінійки і ПЗЗ-матриці були винайдені у 1969 р. американцями Б. Бойлом і Дж. Смітом. Нарис. 1.217. зобреженаструктура ПЗЗ-лінійки

Рис. 1.217. Структура ПЗЗ-лінійки

Рис. 1.218. Накопичення електронів у комірці ПЗЗ

На кристалі кремнію створюють тришарову структуру, в якій прозорі електроди з полікристалічного кремнію відділені від кристалу кремнію ізолятором (плівкою двоокису кремнію). Кванти світла, які потряпляють у кристал кремнію, створюють у ньому вільні електрони. Завдяки додатній напрузі изб (рис. 1.218), прикладеній до шини 2, вільні електрони групуються біля електроду №2 (діелектрична плівка двоокису кремнію не дозволяє електронам перейти на цей електрод).

Після експозиції світлового потоку на лінійці ПЗЗ до електрода №3 прикладають напругу Шч ( Шч > Шб). Електричне поле "перетягує" електрони під електрод №3, після цього напруга Шб прикладається до цього електроду. Таким чином, перетворення інтенсивності світлового потоку у електричну напругу відбувається так:

експозиція - кванти світла, які потряпляють у кристал кремнію, створюють у ньому вільні електрони. Додатня напруга, прикладена до електродів №2, групує вільні електрони під цими електродами;

"підрахунок" вільних електронів (читання даних із лінійки ПЗЗ) - послідовно прикладаючи напруги Шч - изб до електродів №№ 1, 2, 3, і т.д. вільні електрони "пересувають" до кінця лінійки ПЗЗ. Через р-n перехід, створений у кінці лінійки ПЗЗ, вільні електрони стікають на кінцевий електрод, формуючи на навантажувальному опорі імпульс напруги (амплітуда імпульса пропорційна кількості вільних елекронів). За допомогою АЦ-перетворювача (див. перетворювач аналого-цифровий) амплітуду імпульса напруги перетворюють у двійковий код.

Основні характеристики сканерів:

роздільна здатність (dpi - dot per inch) - задає кількість відсканованих точок на дюйм у горизонтальному та вертикальному напрямках (наприклад 1200*600 dpi). Роздільна здатність у горизонтальному напрямку визначається кількістю фотоприймачів на лінійці, у вертикальному - кроком переміщення лінійки. Для збільшення роздільної здатності використовують методи інтерполяції (програмна роздільна здатність);

кількість біт на точку - задає кількість відтінків кольорів, які спроможна "відчувати" лінійка фотоприймачів сканера (24, 36, 42);

Швидкість сканування документа істотньо залежить від розміру буферної пам'яті сканера та швидкості передавання даних у системний блок.

Інтерфейс під'єднання до системного блоку - Centronics, USB, SCSI.

Деякі виробники пристроїв друку об'єднують в одному корпусі сканер і пристрій друку з можливістю автономної роботи пристрою (сканування + роздрук відсканованого без участі ПЕОМ). На рис. 1.219 подано зображення різних моделей сканерів

г)

а)

б)

в)

Рис. 1.219. Сканери

а - планшегний сканер з механізмом автоподачі аркушів, б — планшетний сканер з тримачем для слайдів, в — слайд-сканер, г - ручний сканер

Система вводу-виводу базова

Система вводу-виводу базова ( BIOS - Basic System Input/Output) призначена для зняття залежності операційної системи від апаратних особливостей конкретної системної плати. BIOS записують у перепрограмовуваний постійний запам'ятовуючий пристрій. BIOS містить у собі програмні засоби, які підтримують стандартні ресурси ПЕОМ, самотестування обладнання (POST), задания конкретної конфігурації ПЕОМ з клавіатури (Setup) та виклик програми для завантаження операційної системи (ОС) з системного диска.