1.1.2. Графопостроитель

Графопостроитель является устройством вывода, которое применяется только в специ­альных областях. Графопостроители обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы — это ком­плект конструкторской и (или) технологической документации, в которой зна­чительную часть составляют графические материалы. Таким образом, графопостроители применяются для печати чертежей, схем, графики, диаграмм и т. п. Для этого графопостроитель оборудован специальными вспомогательными средствами.

Поле для черчения у графопостроителей соответствует стандартам ISO (форматы А4-А0) или ANSI (форматы А-Е).

Все современные графопостроители можно разбить на два больших класса:

• Планшетные для форматов до А3-А2 с фиксацией листа элект­рическим, реже магнитным или механическим способами. Планшетный графопостроитель имеет плоское основание для бумаги и передвижной блок, содержащий пишущее перо и перемещающийся по двум направлениям. Таким образом, если, напри­мер, необходимо провести линию, то печатающий узел перемещается в ее начальную точку, опускается штифт с пером, соответствующим тол­щине и цвету проводимой линии, и затем перо перемещается до конеч­ной точки линии.

• Барабанные (рулонные) графопостроители с шириной бумаги формата до А1 или А0 и практически неограниченной длины, роликовой подачей листа, механическим и(или) вакуумным прижимом и с пишущим узлом, перемещающимся по одной координате (по второй координате движется бумага).

Барабанные графопостроители используют рулоны бумаги длиной до нескольких де­сятков метров и позволяют создавать длинные рисунки и чертежи.

Фактически планшетные графопостроители уходят с рынка, составляя долю 5% среди новых моделей, а для бумаги формата A3 применяются принтеры.

Большинство графопостроителей имеют пишущий узел перьевого типа. Используются специальные фломастеры с возможностью их автоматической замены (по сигналу программы) из доступного набора. Кроме фломастеров, применяются чернильные, шариковые пишущие узлы, рапидографы и многие другие устройства, обеспечивающие различную ши­рину линий, насыщенность, цветовую палитру и т. д.

1.1.3. Модемы

Для связи удаленных компьютеров друг с другом могут ис­пользоваться обычные телефонные сети, которые в той или иной степени покрывают территории большинства государств. Един­ственной проблемой в этом случае является преобразование циф­ровой (дискретной) информации, с которой оперирует компьютер, в аналоговую (непрерывную).

Модем осуществляет преобразование аналоговой информации в дискретную и наоборот. Работа модулятора модема заключается в том, что поток битов из компьютера пре­образуется в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по телефонному каналу связи. Демодулятор модема выполняет обратную задачу. Модем (модулятор-демодулятор) – устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть. Аналоговая информация – непрерывный сигнал, передающийся в виде изменяющейся величины электрического напряжения. Дискретная информация – данные, передающиеся в виде совокупности импульсных сигналов.

Таким образом, данные, подлежащие передаче, преобразуются в аналоговый сигнал модулятором модема “передающего” ком­пьютера. Принимающий модем, находящийся на противополож­ном конце линии, “слушает” передаваемый сигнал и преобразует его обратно в цифровой при помощи демодулятора. После того как эта работа выполнена, информация может передаваться в принимающий компьютер.

Оба компьютера, как правило, могут одновременно обмениваться информацией в обе стороны. Этот режим работы называется полным дуплексным.

Дуплексный режим передачи данных – режим, при котором передача данных осуществляется одновременно в обоих направлениях.

В отличие от дуплексного режима передачи данных полудуплексный подразумевает передачу в каждый момент времени только в одном направлении.

Можно выделить некоторые основные этапы работы модема. При передаче данных модем принимает данные, поступающие из ком­пьютера, после чего разделяет их на исполняемые команды и информацию, которую необходимо передать в линию. Сразу же заметим, что большинство современных модемов используют так называемый набор команд AT (сокращение от слова ATtention). Поскольку этот набор команд был в свое время разработан фир­мой Hayes Microcomputer Product, то использующие его модемы называют Hayes-совместимыми. Сегодня они составляют подав­ляющее большинство среди подобных устройств.

Кроме собственно модуляции и демодуляции сигналов, модемы могут выполнять сжатие и декомпрессию пересылаемой инфор­мации, а также заниматься поиском и исправлением ошибок, воз­никших в процессе передачи данных по линиям связи.

Модемы могут отличаться друг от друга, например, по методам модуляции. Ведь, как известно, у одного и того же сигнала, опре­деленного во времени, можно модулировать амплитуду, частоту и фазу. Наиболее известны три метода модуляции: FSK (Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying) и QAM (Quadrature Ampli­tude Modulation). FSK является разновидностью частотной моду­ляции (ЧМ), а PSK — фазовой (ФМ). В методе квадратурной ам­плитудной модуляции QAM одновременно изменяются фаза и амплитуда сигнала, что позволяет передавать большее количест­во информации. В современных модемах используется так назы­ваемая модуляция с решетчатым кодированием TCQAM (Trellis Coded QAM) или просто ТСМ.

Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed), которая определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжа­тия данных. Единицей измерения этого параметра является ко­личество бит в секунду (бит/с). Скорость модуляции не следует путать с пропускной способностью канала (throughput), которая может быть меньше или больше скорости модуляции в зависи­мости от качества линии, применения коррекции ошибок и сжа­тия передаваемых данных. Поскольку скорость передачи данных может измеряться как в битах в секунду, так и в бодах, то следует отметить, что это, — единицы разные. Бод определяет число изменений (модуляций) сигнала в се­кунду. Однако в зависимости от способа модуляции каждое из­менение сигнала может соответствовать не только одному, но и большему количеству бит.

Чем выше скорость передачи данных, которую поддерживает модем, тем больше объем данных, обрабатываемых и передаваемых за единицу времени.

MNP (Microsoft Network Protocols) - серия наиболее распространенных аппаратных протоколов, впервые реализованная на модемах фирмы Microsoft. Эти протоколы обеспечивают автоматическую коррекцию ошибок и компрессию передаваемых данных.

Режимы MNP-модемов

MNP-модем обеспечивает следующие режимы передачи данных:

• Стандартный режим. Обеспечивает буферизацию данных, что позволяет работать с различными скоростями передачи данных между компьютером и модемом и между двумя модемами. В результате для повышения эффективности передачи данных вы можете установить скорость обмена компьютер-модем выше, чем модем-модем. В стандартном режиме работы модем не выполняет аппаратной коррекции ошибок.

• Режим прямой передачи. Данный режим соответствует обычному модему, не поддерживающему MNP-протокол. Буферизация данных не производится и аппаратная коррекция ошибок не выполняется.

• Режим с коррекцией ошибок и буферизацией. Это стандартный режим работы при связи двух MNP-модемов. Если удаленный модем не поддерживает протокол MNP, связь не устанавливается.

• Режим с коррекцией ошибок и автоматической настройкой. Режим используется, когда заранее не известно, поддерживает ли удаленный модем протокол MNP. В начале сеанса связи после определения режима удаленного модема устанавливается один из трех других режимов.

Внутренний и внешний модемы

Пользователь может выбирать между функционально рав­ноценными внутренними или внешними модемами. Рассмот­рим подробнее их особенности.

Внутренний модем представляет собой плату. Модемы (и звуковые карты) были последними устройствами, использующими шину ISA. Объясняется это тем, что поток данных невелик и в любом случае ограничивается пропускной способностью COM-порта: 128 Кбит/с, что значительно меньше возможностей шины ISA. Однако шина ISA уходит в прошлое, и производители перевели свои модели на шину PCI (хотя ISA-версии до сих пор доступны).

Достоинства внутреннего модема:

• Все внутренние модели без исключения (в отличие от внешних) имеют встроенное FIFO. (First Input First Output - первым пришел, первым вышел). FIFO это микросхема, обеспечивающая буферизацию данных. Обычный модем при прохождении байта данных через порт каждый раз запрашивает прерывания у компьютера. Компьютер по специальным IRQ (Interrupt Request) линиям прерывает на некоторое время работу модема, а потом опять возобновляет её. Это замедляет работу компьютера в целом. FIFO же позволяет использовать прерывания в несколько раз реже. Это имеет большое значение при работе в многозадачных средах, таких как Windows 95, OS/2, Windows NT, UNIX и др.

• При использовании внутреннего модема уменьшается количество соединительных проводов. Также внутренний модем не занимает место на рабочем столе.

• Внутренние модемы являются последовательным портом компьютера и не занимают существующих портов компьютера.

• Внутренние модели модемов всегда дешевле внешних.

Недостатком внутреннего модема является то, что он занимает слот расширения на материнской плате компьютера. Это очень неудобно на мультимедийных машинах, на которых установлено большое количество дополнительных плат, а также на компьютерах, которые работают серверами в сетях.

Внешние модемы размещаются в отдельном корпусе. Как правило, они подключаются к СОМ-порту, имеют внешний блок питания, световые ин­дикаторы (LEDs) и регулятор громкости встроенного дина­мика.

Достоинства внешних модемов:

• Они не занимают слот расширения, и при необходимости их можно легко отключить и перенести на другой компьютер.

• На передней панели есть индикаторы, которые помогают понять, какую операцию сейчас производит модем.

• При зависании модема не нужно перезагружать компьютер, достаточно выключить и включить питание модема;

• Они не занимают ресурсов процессора при выполнении своих функций.

Недостатки внешних модемов:

• Необходима мультикарта со встроенным FIFO. Без FIFO модем, конечно, будет работать, но при этом будет падать скорость передачи данных.

• Внешний модем занимает место на рабочем столе, и ему требуются дополнительные провода для подключения. Это тоже создает некоторое неудобство.

• Он занимает последовательный порт компьютера.

• Внешний модем всегда дороже аналогичного внутреннего, так как включает корпус с индикаторными лампочками и блок питания.

Наиболее распространенные марки модемов

Модемы фирмы GVC. Эта фирма известна прежде всего тем, что производит недорогие, но достаточно надежные модели. Например, модель GVC 14440 F1114HV – хорошо зарекомендовавшая себя в наших условиях модель.

ZyXEL. Два года назад это была одна из самых популярных и престижных моделей, но на сегодняшний день фирма сильно сдала свои позиции, в основном, на фоне достижений USRobotics.

Все разновидности модемов фирмы ZyXEL разбиты на серии.

Серия 1496 - кроме стандартных протоколов имеют собственные протоколы: Zyx и ZyCell. В этих моделях имеется голосовой режим (VOICE) для того, чтобы посылать и принимать голосовые сообщения. Также имеется режим определения номера (АОН – автоматический определитель номера).

Модели серии 1496 обладают адаптивным факсом, это означает что модем позволяет автоматически идентифицировать абонента и переключаться соответственно на факс, модем или голос.

USRobotics. Эта фирма выпускает несколько серий модемов: USR Sportster, USR Courier, USR WorldPort и другие. Модели WorldPort предназначены для портативных компьютеров. Из-за этого они не получили широкого распространения. Высокопроизводительная серия Courier не получила в нашей стране большого распространения. Модемы серии Sportster бывают как внутренними, так и внешними и имеют множество модификаций, различающихся как программно, так и аппаратно.