11. Технические основы информационных технологий в экономике
Аппаратное обеспечение информационных технологий
Компьютеры и информационные процессы
Техническую основу обеспечения информационных технологий составляют средства компьютерной техники, средства коммуникационной техники и средства организационной техники.
Средства компьютерной техники составляют базис всего комплекса технических средств информационных технологий и предназначены прежде всего для обработки и преобразования различных видов информации, используемой в управленческой деятельности.
Средства коммуникационной техники обеспечивают одну из основных функций управленческой деятельности - передачу информации в рамках системы управления и обмен данными с внешней средой, и предполагают использование разнообразных методов и технологий, в том числе с применением компьютерной техники.
Средства организационной техники предназначены для механизации и автоматизации управленческой деятельности во всех ее проявлениях.
Вычислительная техника прошла те же исторические этапы эволюции, которые прошли и все прочие технические устройства: от ручных приспособлений к механическим устройствам и далее к гибким автоматическим системам. Современный компьютер — это прибор. Его принцип действия — электронный, а назначение — автоматизация операций с данными. Гибкость автоматизации основана на том, что операции с данными выполняются по заранее заготовленным и легко сменяемым программам. Универсальность компьютеров основана на том, что любые типы данных представляются в нем с помощью универсального двоичного кодирования.
В отечественной и зарубежной литературе существует достаточно много систем классификации компьютеров, рассмотрим следующие из них: классификация по назначению; по спецификации PC99; по уровню специализации; по размеру. Все виды классификаций достаточно условны, поскольку интенсивное развитие технологий приводит к размыванию границ между различными классами компьютеров.
Классификация по назначению. По этому принципу выделяют:
Мэйнфреймы (большие ЭВМ);
Мини ЭВМ;
Настольные персональные компьютеры;
Рабочие станции;
Серверы начального и высокого уровня;
Суперкомпьютеры.
Мэйнфреймы (Mainframe). Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие центральный блок с большой вычислительной мощностью и значительными информационными ресурсами, к которому присоединяется большое число рабочих мест с минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиатура, мышь). Их применяют для решения научных, военных задач, требующих обработки очень больших массивов данных, такие компьютеры могут обслуживать целые отрасли народного хозяйства. Быстродействие мэйнфреймов составляет миллионы операций в секунду, оперативная память - один и более Гигабайт.
Мини ЭВМ. От больших компьютеров компьютеры этой группы отличаются меньшими размерами, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями, банками.
Персональные компьютеры (ПК). Многие современные модели персональных компьютеров превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини ЭВМ 80-х годов. ПК применяются для решения задач автоматизации управления предприятиями, автоматизации учебного процесса, индивидуальной работы пользователя. Особенно широкую популярность ПК получили в связи с бурным развитием сети Интернет. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной и др. информации. На характеристиках и возможностях персонального компьютера мы остановимся позднее.
Рабочие станции предназначены для инженеров и пользователей настольных издательских систем, там, где нужно работать со сложной графикой. Такие системы оснащаются процессором Pentium III, IVс 2 Мб кэш-памяти второго уровня.
Серверы начального и высокого уровня. На сервер начального уровня устанавливают один или два процессора. Сервер начального уровня может поддерживать небольшую локальную сеть (до 40 пользователей). Серверы высокого уровня имеют обычно от двух до восьми процессоров, не менее двух источников питания. Серверы содержат большие объемы оперативной (до 4-х Гб) и дисковой памяти (6Тб и более).
Суперкомпьютеры. Применяются для решения задач в области метеорологии, аэродинамики, сейсмологии, различных военных исследованиях, в атомной и ядерной физике, физике плазмы, математическом моделировании сложных систем. Производительность суперкомпьютеров измеряется в триллионах операций с «плавающей точкой» в секунду, так называемых терафлопах. Например, для предсказания погоды используется 1024-процессорный компьютер Cray T3E900 фирмы SGI, показавший производительность 69 Гфлоп (миллиардов операций с плавающей точкой в секунду) на программе по прогнозированию погодных катаклизмов (HILARM). Этот же компьютер, но оснащенный 1328 процессорами, показал производительность 1,195 Тфлоп, что позволило предсказывать стихийные бедствия за 6 часов до их начала. Компьютер Cray T3E900 используется для построения трехмерных моделей гелиосферы, моделирования процессов, протекающих в земной коре и др.
Классификация по спецификации PC99. Начиная с 1999 г. в области персональных компьютеров начал действовать международный сертификационный стандарт – спецификация PC99. В соответствии с этой классификацией выделяют следующие категории персональных компьютеров:
Consumer PC (массовый ПК);
Office PC (офисный ПК);
Mobile PC (мобильный, переносной);
Workstation PC (рабочая станция);
Entertainment PC (развлекательный ПК).
Классификация по размерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам: Настольные; портативные (notebook); карманные (palmtop).
Основные компоненты персонального компьютера (ПК)
Персональный компьютер представляет собой универсальную техническую систему. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают следующие устройства:
системный блок;
монитор;
клавиатуру;
мышь.
Системный блок персонального компьютера служит для компактного размещения в металлическом корпусе: материнской (системной) платы, динамика, источника питания, плат расширения (видеокарты, звуковой карты), дисковода для магнитных дисков, оптического (лазерного) дисковода.
Системный блок обычно имеет несколько параллельных и последовательных портов для подключения устройств ввода и вывода, таких как клавиатура, мышь, монитор, принтер.
Источник питания обеспечивает преобразование напряжения сети 220 вольт в напряжение постоянного тока для питания всех электронных схем системного блока. Корпуса системного блока могут различаться габаритами и формой. В некоторых моделях домашних ПК системный блок с монитором собраны в едином корпусе (Apple iMac, Aser Aspire, Compaq Presario).
Материнская плата (Main Board или Mother Board) служит для размещения основных электронных компонентов компьютера и отдельных адаптеров. На ней размещаются процессор, микропроцессорный комплект (чипсет), шины, оперативная память, постоянная память, кэш-память. Материнская плата является главным узлом, определяющим возможности компьютера.
Процессор. Преобразованием информации в компьютере занимается центральный процессор (ЦП или CPU - Central Processor Unit). Он играет роль главного вычислителя, реализуя наиболее важные операции с данными, устанавливает очередность задач, выполняемых системой, управляет передачей информации, воспринимает и обрабатывает управляющие сигналы.
Процессор путем выбора из оперативной памяти по очередному адресу команды (с последующим ее декодированием для определения исполняемой операции, а также абсолютных адресов операндов) исполняет ее. Результат исполнения операции заносится по адресу, определяемому выбранной командой.
Основными характеристиками процессора являются тип архитектуры (Pentium, Itanium), разрядность, тактовая частота. Разрядность показывает сколько бит данных может обработать процессор за один раз. В настоящее время выпускаются 32-х разрядные (например, Intel Pentium) и 64-х разрядные (например, Intel Itanium) процессоры.
Тактовая частота определяет количество элементарных операций, выполняемых процессором в единицу времени. Чем больше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Тактовая частота измеряется в герцах, мегагерцах (МГц), тактовая частота современных ПК достигает 1-2 Гигагерц.
Основными производителями процессоров являются фирмы Intel (Pentium, Itanium), AMD (Athlon), Cyrix (М-2).
Чипсет (chipset) ¾ набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств ПК и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.
Память. Компьютеры используют несколько видов памяти, различающихся назначением, длительностью хранения информации, размером, быстродействием и другими параметрами.
Оперативная память (ОП или RAM ¾ Random Access Memory) ¾ набор микросхем, предназначенный для временного хранения данных, пока ПК включен или пока вы не завершили сеанс. Во время работы ПК в ОП загружаются операционная система, программа и данные, с которыми вы работаете. Например, минимальный объем памяти, необходимый для работы Windows'2000 составляет 64 Мб, для работы Microsoft Office XP ¾ 128 Мб.
Постоянная память (ПЗУ — постоянное запоминающее устройство) обычно содержит такую информацию, которая не должна меняться в ходе выполнения микропроцессором различных программ. Постоянная память энергонезависима, т. е. может сохранять информацию и при отключенном питании. Все микросхемы постоянной памяти по способу занесения в них информации делятся на масочные, программируемые изготовителем (ROM ¾ Read Only Memory), однократно программируемые пользователем (Programmable ROM) и многократно программируемые пользователем (Erasable PROM). Последние, в свою очередь, подразделяются на стираемые электрически и с помощью ультрафиолетового облучения. К элементам EPROM с электрическим стиранием информации относятся, например, микросхемы флэш-памяти (flash). От обычных EPROM они отличаются высокой скоростью доступа и быстрым стиранием записанной информации. Данный тип памяти сегодня широко используется для хранения BIOS и другой постоянной информации.
Кэш - память (Cache) является буфером между ЦП и оперативной памятью и служит для увеличения быстродействия компьютера. Информация в нее записывается аппаратными средствами автоматически. Необходимость применения кэш-памяти обусловлена тем, что процессор может обрабатывать данные гораздо быстрее, чем их поставляет большинство систем памяти. Когда это происходит, процессор простаивает, не используя свои возможности на полную мощность. Кэш-память второго уровня, расположенная на материнской плате, может существенно ускорить работу процессора. Объем кэш-памяти, обеспечивающий хорошее быстродействие ПК составляет 256 Кб-512 Кб, серверы могут иметь кэш-память второго уровня 2 и более Мб
CMOS (Complementory Metal ¾ Oxide Semiconductor) ¾ память предназначена для хранения наиболее важной информации о параметрах настройки компьютера. В ней запоминается пароль пользователя, если он был установлен, текущее время и дата. Для питания этой памяти при выключении компьютера предусмотрена специальная батарейка, или аккумулятор. Доступ к содержимому CMOS ¾ памяти выполняет при помощи команд BIOS. CMOS можно скорректировать.
Системная магистраль (шина или bus) осуществляет физическое соединение процессора, оперативной памяти и адаптеров внешних устройств, а также позволяет реализовывать принцип «открытой архитектуры» подключением дополнительных устройств. Системная шина находится непосредственно на системной плате. Наиболее быстрой шиной является шина PCI. Локальная шина PCI увеличивает скорость ввода/вывода, особенно графического.
Видеоподсистема ПК включает в себя видеокарту и монитор (дисплей).
Монитор служит окном в компьютер. Любую информацию из компьютера можно вывести на экран монитора. Подавляющее большинство современных ПК используют мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Плоские мониторы имеют несомненные преимущества (небольшая толщина, малый вес, экономное энергопотребление). Плоские мониторы могут использовать различную технологию, например, газоплазменную (янтарный цвет экрана), электролюминисцентную (желтый экран) и жидких кристаллов. Жидкокристаллические экраны преобладают на рынке мониторов для переносных компьютеров.
Основными характеристиками монитора являются цветность, разрешающая способность, размер экрана, кадровая частота.
Цветные мониторы в зависимости от класса могут обеспечить от 16 до 16,8 млн. цветов.
Разрешающая способность монитора зависит от количества точек, отображаемых по горизонтали и вертикали. Мониторы SVGA могут иметь разрешающую способность 800х600, 1024х768, 1280х1024, 1600х1200 и передавать до 16,8 млн. цветов.
Размер экрана определяется диагональю: 14, 15, 17, 20, 21, 24 дюйма (1 дюйм = 2,15 см). Для работы при разрешении 1024х768 точек и более необходим монитор с размером экрана не менее 17 дюймов.
Размер точки. На качество изображения существенное влияние оказывает такой физический параметр монитора, как размер точки покрытия экрана. Принято характеризовать этот параметр, указывая расстояния между точками. У современных мониторов этот параметр колеблется от 0,32 мм до 0,25мм. У хороших мониторов этот параметр должен быть не более 0,28 мм.
Кадровая частота влияет на устойчивость изображения, отсутствие мерцания. Рекомендуется пользоваться мониторами с кадровой частотой не менее 80 Гц.
Мониторы для офисного и домашнего использования имеют кадровую частоту более 80 Гц при разрешении 1024х768. В основном это 15-17 дюймовые модели. Мониторы этого класса поддерживают частоту 85 Гц при разрешении 1600х1280 и размер экрана 17-21 дюйм.
Стандарты безопасности для мониторов. Эргономичность монитора и соответствие стандартам безопасности являются очень важными для пользователя. На пользователя действуют: рентгеновское излучение, электростатические, электрические и магнитные поля. Работа за компьютером может ухудшить зрение. Определенной гарантией могут служить стандарты, предъявляемые к мониторам:
ISO 9241-3 – стандарт на эргономические требования;
MPR II, MPR 1990:10 – Шведские стандарты безопасности по излучению, электрическому и магнитным полям (стандарты ЕС);
TCO-1992, TCO-1995, TCO-1999 – стандарты Шведского союза профессиональных служащих по визуальным эргономическим параметрам, переменным электрическим и магнитным полям;
Blue Angel – отказ от использования токсичных материалов при производстве;
NUTEK – сниженное потребление энергии;
EPA –Energy Star – американский стандарт на энергосбережение.
В России также существуют нормативные документы, определяющие вредность работы с компьютером в целом и монитором в частности:
ГОСТ 50948-96. «Средства отображения информации индивидуального пользователя. Общие эргономические требования и требования безопасности»;
ГОСТ 50923-96. «Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения»;
Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.2.542-96. «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы».
Однако, поскольку мониторы производятся не в нашей стране, то при покупке мы ориентируемся на международные нормы качества.
Видеокарта (видеоадаптер, видеоконтроллер) устройство, обеспечивающее взаимодействие процессора с монитором и реализующее тот или иной режим разрешения и цветности. Видеокарта вставляется в слот материнской платы. Видеопамять ¾ это оперативная память, расположенная на видеокарте, в которой формируется образ картинки с установленным режимом разрешения и цветности. Для нормальной работы с современными программами необходимо не менее 32 Мб видеопамяти.
Графические акселераторы и сопроцессоры ¾ видеоконтроллеры, самостоятельно строящие изображение на экране монитора и работающие параллельно с центральным процессором. Их назначение ¾ разгрузить ЦП и ускорить работу компьютера за счет уменьшения количества информации, передаваемой на монитор процессором. Выполнение части графических задач перекладывается на видеоконтроллер. Разница между графическим акселератором и графическим сопроцессором заключается в степени программируемости, т.е. в возможности изменения их характеристик при работе с различными программами. Графические акселераторы и сопроцессоры необходимы при работе с трехмерной графикой, анимацией, при реализации виртуальной реальности.
Звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов воспроизведения звука. Одним из простейших является преобразование ранее оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Глубина оцифровки сигнала (например, 8 или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так, 8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное — качество компакт-диска. Аппаратные средства, необходимые для прямой записи и воспроизведения сигнала, часто называют цифровым аудиоканалом (digital audio channel).
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации (упрощенно говоря — нотной последовательности) по ней формируется соответствующий выходной сигнал. В настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала: синтез на основе использования частотной модуляции (FM-синтез), а также синтез с применением таблицы волн (сэмплов) — так называемый табличный, или WT-синтез (WaveTable) (см. Основные параметры и функции звуковых карт). Поскольку эти виды синтеза также являются цифровыми, для них необходимо преобразование сигнала при помощи цифроаналогового преобразователя (ЦАП или DAC — Digital to Analog Converter).
Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту, например, от MIDI-устройства (Musical Instruments Digital Interface). MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу.
Звук воспроизводится через звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. К звуковой карте можно также подключить микрофон, что позволит записывать речь, музыку и сохранять их на жестком диске.
Внешние запоминающие устройства используются для длительного хранения информации.
Жесткий диск или винчестер (HDD – Hard Disk Drive). Жесткий диск характеризуется объемом памяти (десятки гигабайт) и способом подключения к материнской плате (стандарты EIDI и SCSI). Жесткий диск находится внутри системного блока.
Гибкий диск (FDD – Floppy Disk Drive) – сменный диск, объемом 1,44 Мб.
CD-ROM ( Compact Disc Read Only Memory) ¾ компакт диск только для чтения объемом 650 Мб. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска.
CD-R (Compact Disc Recorder) – компакт диск однократной записи.
CD-RW (Compact Disc Read and Write) – компакт диск многократной записи.
DVD- цифровые видео диски, объемом от 4 до 17 Гб.
MO – магнитооптические диски, емкость – от сотен Мб до нескольких Гб. Магнитооптические накопители значительно меньше подвержены влиянию внешних электромагнитных полей. Срок гарантийного хранения информации на них от 30 до 50 лет.
Периферийные устройства персонального компьютера.
Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.
По назначению периферийные устройства можно подразделить на:
устройства ввода данных;
устройства вывода данных;
устройства хранения данных;
устройства обмена данными.
Устройства ввода данных. Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.
Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позвоночника.
Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой и существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.
По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.
Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. С помощью сканеров можно вводить и текстовую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).
Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются: разрешающая способность; производительность; динамический диапазон; максимальный размер сканируемого материала.
Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.
Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)
Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или вручную. Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов голосований и анализе анкетных данных.
От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.
Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.
Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).
Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют более 3 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения 1920x1600 точек и более. У профессиональных моделей эти параметры еще выше.
Устройства командного управления. Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.
Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.
Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.
Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.
Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады и штурвально-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.
Устройства вывода данных. В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.
Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.
Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт —page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.
Принцип действия лазерных принтеров следующий:
в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы) которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;
горизонтальная развёртка изображения выполняется вращением зеркала;
участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;
барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;
при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;
лист бумаги с нанесенным на него тонером, протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.
К основным параметрам лазерных принтеров относятся: разрешающая способность, dpi (dots per inch - точек на дюйм); производительность (страниц в минуту); формат используемой бумаги; объем собственной оперативной памяти.
Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов.
Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта ¾ этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической. Струйные принтеры нашли широкое применение, особенно в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по соотношению цена/качество.
Дополнительные устройства хранения данных. В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств на основе магнитных или магнитооптических носителей.
Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента — это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).
Емкость магнитных кассет (картриджей) дли стримеров составляет до нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.
ZIP-накопители. ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. ZIP ¾ усовершенствованные FDD, объемом100 Мб. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. ZIP-накопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае их подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором — к стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скорости обмена данными.
Накопители HiFD. Основным недостатком ZIP-накопителей является отсутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой совместимостью обладают устройства HiFD компании Sony. Они позволяют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устройств сдерживается повышенной ценой.
Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и ZIP-накопители, выпускается компанией Iomega. По своим характеристикам JAZ-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.
Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности.
С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.
Устройства обмена данными. Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМоду-лятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Для обеспечения выхода в Интернет через устройства мобильной связи (сотовые радиотелефоны) в них могут встраиваться (или подключаться снаружи) модемы специального типа. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.
Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.
К основным потребительским параметрам модемов относятся производительность (бит/с) и поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок. От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных настройках).
|
