Техническая база информатки

Для упрощения подключения устройств электронные схемы состоят из нескольких модулей – электронных плат. На основной плате компьютера – системной (материнской) – располагаются процессор, сопроцессор, оперативная память и шина. Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на отдельных платах вставляющихся в унифицированные разъёмы (слоты) на материнской плате. «Гнездо» для установки процессора: для каждого форм-фактора процессора существует свой тип материнской платы, как правило, несовместимый с другими процессорами. Так в гнездо для процессора Pentium III нельзя установить процессор AMD K7. И наоборот.

Итак, сегодня на рынке существует три материнских плат, для установки трёх разных классов процессоров:

платы с разъёмом Slot 1 предназначены для процессоров фирмы Intel. Тип разъёма – слот (длинное щелевидное гнездо).

Платы с разъёмом Socket-370 предназначены для установки новых процессоров Celeron фирмы Intel (частота от 400 МГц). Тип разъёма – квадратное гнездо.

Платы с разъёмом SuperSocket 7 (Socket A) предназначены для «альтернативных» процессоров фирм AMD, Cyrix, IBM и других. Тип разъёма – квадратное гнездо.

Одним из контроллеров, которые присутствуют во всех компьютерах, является контроллер портов ввода-вывода. Типы портов:

- параллельные (LPT1-LPT4), к ним обычно присоединяют принтеры и сканеры;

- асинхронные последовательные порты (COM1-COM4), к ним подсоединяются мышь, модем и т. д.;

- игровой порт – для подключения джойстика;

- порт USB (USB 2) – недавняя разработка - порт с наивысшей скоростью ввода-вывода, к нему подключаются новые модели принтеров, сканеров, модемов, мониторов и т.д. Одним из его достоинств является возможность подключения целой цепочки устройств. Например, через один порт USB подключен принтер, через принтер подключен сканер и т.д.[7]

Некоторые устройства могут подключать и к параллельным, и к последовательным портам, и к порту USB (USB 2). Самый быстрый обмен осуществляется через порт USB 2, затем USB, параллельные же порты выполняют ввод-вывод с большей скоростью, чем последовательные (за счет использования большего числа проводов в кабеле).

Видеоадаптер (видеоконтроллер, видеокарта) предназначен для работы в графическом режиме. Главной задачей современной видеокарты является поддержка объёмной, трёхмерной графики (3D). Никогда не помешает и дополнительная возможность видеокарт – TV тюнер – приём телевизионного сигнала. Главной характеристикой является объём памяти. Современные графические приложения и игры требуют от видеокарты наличие как можно большего количества памяти (желательно 16, 32, а ещё лучше 64 Мб). Однако не все могут позволить купить себе даже 16 Мб видеокарту, поскольку цены на них остаются ещё достаточно высокими.

Жесткий диск (винчестер, HDD) – предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе компьютера: операционной системы, документов, игр и т.д. Основными характеристиками жесткого диска являются его емкость, измеряемая в гигабайтах (Гб), скорость чтения данных, среднее время доступа, размер кэш-памяти. Для современного домашнего компьютера необходим жесткий диск объёмом не менее 10 Гб. Информация хранится на одной или нескольких круглых пластинках с магнитным слоем, над которыми летают магнитные записывающие головки. Винчестеры подключаются к материнской плате с помощью специальных шлейфов-кабелей, каждый из которых рассчитан на два устройства.

Внутренний динамик (PC Speaker) – устройство, предназначенное для вывода системных звуковых сообщений. Например, в начале загрузки компьютера происходит тестирование оборудования. Ниже приведена таблица звуковых сигналов, возникающих при самотестировании компьютера.

Кроме того, внутренний динамик может использоваться некоторыми DOS программами и играми.

Звуковая карта – устройство, необходимое для редактирования и вывода звука, посредством звуковых колонок. Существуют 8, 16 и 20 разрядные (битные) карты. Для домашнего компьютера хватает 16 битной звуковой карты, поскольку 20 битные – профессиональные карты для программистов, занимающихся музыкой на компьютере, да и стоит такая карта намного дороже других.

Главный недостаток стандартных дисководов CD-ROM – не возможность записи информации. Для этого необходимы другие устройства:

CD-R – дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск, в России их называют «болванками». Запись на эти диски осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.

CD-RW – дисковод с возможностью многократной записи информации. Это устройство работает совершенно по другому принципу и совсем другими дисками, чем CD-R.

 В последнее время всё большее распространение получает DVD-ROM – устройство, предназначенное для чтения дисков формата DVD.

Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках) позволяют переносить документы с одного компьютера на другой, хранить информацию. Основным недостатком накопителя служит его малая емкость (всего 1,44 Мб) и ненадежность хранения информации. Однако именно этот способ для многих российских пользователей является единственной возможностью перенести информацию на другой компьютер. На компьютерах последних лет выпуска устанавливаются дисководы для дискет размером 3,5 дюйма (89мм). Раньше использовались накопители размером 5,25 дюймов. Они, не смотря на свои размеры, обладают меньшей емкостью и менее надежны и долговечны. Оба типа дискет обладают защитой от записи (перемычка на защитном корпусе дискеты). В последнее время стали появляться альтернативные устройства: внешние дисководы, с дисками емкостью до 1,5 Гб и намного большей скоростью чтения, нежели дисковод флоппи-дисков, однако они ещё мало распространены и весьма недёшевы.[8]

BIOS (Basic Input - Output System) – базовая система ввода-вывода – микросхема, установленная на материнской плате. Именно здесь хранятся основные настройки компьютера. С помощью BIOS можно изменить скорость работы процессора, параметры работы для других внутренних и некоторых внешних устройств компьютера. BIOS – это первый и самый важный из мостиков, связующий между собой аппаратную и программную часть компьютера. Поэтому для современных BIOS немало важными особенностями является возможность её обновления, работы со стандартом Plag&Play (включи и работай), возможность загрузки компьютера с CD-ROM.

3.Принтеры как составляющая технической базы информатики

Игольчатый принтер (Dot-Matrix-Printer) долгое время являлся стандартным устройством вывода для PC. В то время, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока, игольчатые Принтеры повсеместно использовались. Они еще часто применяются и сегодня. Достоинства этих принтеров определяются, в первую очередь, скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности работать с любой бумагой, а также низкой стоимостью печати.

Существует четыре вида матричных принтеров; 9-, 18- и 24-игольчатые принтеры и строчный принтер.

При выборе принтера всегда исходят из задач, которые будут перед ним поставлены. Если необходимо целый день без перерыва печатать различные формуляры, то альтернативы игольчатому принтеру в настоящий момент нет

Вообще игольчатый принтер является более универсальным принтером при работе с бумагой, чем лазерный пли струйный, для которых, как правило, отсутствует возможность использования бумаги в рулоне.[9]

История развития струйной печати насчитывает не сколько десятилетий. Генеральная идея в общем оставалась все время неизменной — нанесение па бумагу пли другой материал жидкого красителя. Разнообразие предлагаемых способов было поистине неисчерпаемым. В итоге сформировались четыре самостоятельных направления в развитии струйной печати, каждое обладало как достоинствами, так и недостатками.

Наиболее ранней технологией, сделавшей струйную печать доступной и относительно дешевой, была технология «Сухих чернил» («dry ink jet). Под воздействием высокой температуры частицы твердого красителя (чаще всего это графит) расплавлялись и под давлением наносились на бумагу. Этот метод до сих пор применяется и калькуляторах и некоторых типах принтеров. В настоящее время существует разновидность этого метода, получившая название «сублимационная печать».

Другая разновидность струнной печати—технология - в целом аналогична предыдущей, но используются жидкие чернила.

В настоящее время основными технологиями струйной печати являются пьезоэлектрическая и «пузырьковая».

Первая из них, как следует из названия, использует явление пьезоэлектричества для нанесения чернил па бумагу (пленку). Это позволяет очень точно позиционировать частицы красителя, однако требует сложного и дорогого устройства печати (картриджа).

«Пузырьковая» технология заключается в нанесении красителя. Путем выталкивания частиц чернил из емкости при помощи пузырька газа, образующегося внутри картриджа в результате резкого повышения температуры и давления.

Именно появление и промышленная реализация «пузырьковой» технологии струйной печати стали причиной всплеска спроса на струйные принтеры вначале одноцветные, а впоследствии практически всегда полихромные. Однако окончательный выбор сделан в пользу «пузырьковой струйном печати (bubble ink jet printing). Эту же технологию используют Hewlett Packard, Canon, Epson и ряд других производителей.

В настоящее время по всем мире струйные печатающие устройства вышли па первое место по объемам продаж. Принтеры практически бесшумны, с легкостью осуществляют цветную Печать. Полученные с помощью струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением фотографического качества.

В отличие от струнных, лазерные принтеры позволяют достигнуть более высокого качества печати.

Лазерные принтеры включают в себя достаточно сложную электронику, в частности, на принтерах устанавливается память большого объема для того, чтобы не загружать компьютер и хранить задания в памяти. На части принтеров устанавливаются винчестеры. Электронная начинка принтера также содержим различные языки описания данных (Adobe PostScript, PCL и т. д.). Эти языки опять же предназначены для того, чтобы забрать Часть работы у компьютера и передать принтеру.

Существуют также аппараты класса принтер-копир, или цифровой копир. Они могут выполнять функции как лазерного принтера, так и копира. Цифровой копир вначале сканирует изображение в память, а затем печатает лазерным способом. Такими являются практически все цветные копиры, однако стоимость компьютерного интерфейса для цветного копира сравнима со стоимостью аппарата. Кроме того, цифровые копиры обеспечивают более высокое качество передачи оттенков даже при черно-белой печати. Современна тенденция - это постепенное вытеснение аналоговых (в которых источником света служит лампа) копиров цифровыми. Преимуществами цифровой печати являются более Высокое качество печати и низкий расход тонера. Возможно использование цифрового аппарата в качестве копира и принтер, одновременно, в некоторых моделях можно также пользоваться им как сканером.[10]

Цветная печать обеспечивается использованием разноцветного тонера (CMYK-модель). При этом на копию последовательно напыляется тонер различных цветов. В результате смешения порошков получается цветная копия. Тонер каждого цвета хранится в отдельном бункере с собственным магнитным валом и носителем. В некоторых аппаратах бумага позиционируется на вале переноса, а затем входит контакт с фоторецептором. Процесс повторяется 4 раза. В некоторых аппаратах тонер в начале переносится на вал Переноса, а затем на бумагу.

Высокая стоимость цветных аппаратов обуславливается тем, что некоторые детали представлены не в одном а в четырех экземплярах. Кроме того, используются более серьезные барабаны для улучшенной передачи оттенков, и также более точный, чем в обычных аппаратах, механизм подачи бумаги, поскольку бумага проходит по барабану четыре раза. Кроме того, используется фоторецептор другого состава, а вал переноса вообще выполняется так, чтобы длина его окружности равнялась длине бумаги максимального формат.

Уровень шума при работе лазерного принтера составляет в среднем 40 дБ. В режиме off-line это значение еще меньше

Гак как лазерный принтер является страничным принтерам (т. с. он формирует для печати полную < границу, а не отдельные строки, как игольчатый пли струйный), скорость печати измеряется в страницах в минуту. Средний лазерный принтер печатает 6—12 страниц в минуту. Высокопроизводительные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут печатать до 20 и более страниц и минуту,

Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, что, естественно связана с большим количеством вычислений. Скорость печати определяется не только работой процессора, но и существенно зависит от памяти, которой оборудован принтер. Величина памяти лазерного принтера 1 Мбайт является нижней границей, более ощутима емкость памяти от 2 до 8 Мбайт. Цветные лазерные принтеры имеют еще большую память.

Как правило, большинство лазерных принтеров могут печатать на бумаге формата А4 и меньше. Правда, в последнее время появились принтеры, способные печатать на листах формата A3. Кроме того, если раньше печать на рулоне считалась прерогативой лишь игольчатых принтеров, то сейчас на рынке появились модели лазерных принтеров, которые также могут использовать для работы бумагу в рулоне.

Некоторые лазерные принтеры могут печатать на обеих сторонах листа, а во многих дорогих моделях предусмотрена возможность их дооборудования для двусторонней печати.

Заключение

Компьютеры помогают решать задачи управления в самых разных масштабах: от управления станком или транспортным средством до управления производственным процессом на предприятии или даже целой отраслью экономики государства.