Устройство компьютера
Реферат
по информатике
На тему:
"Устройство
компьютера"
Выполнил:
Принял:
Екатеринбург
2008
Содержание
1.
История создания
вычислительной
техники
1.1
Приборы, которые
можно отнести
к программируемым
устройствам
2.
Архитектура
фон Неймана.
Кибернетика
3.
Устройства
компьютера
3.1
Устройства
обработки
3.1.1
Процессор
3.2
Устройства
ввода информации
3.2.1
Клавиатура
3.2.2
Мышь
3.2.3
Сканер
3.2.4
Плоттер
3.3
Устройства
вывода информации
3.3.1
Мониторы
3.3.2
Мониторы общего
и профессионального
назначения
3.3.3
Сравнительные
характеристики
мониторов
3.3.4
Зависимость
от несовершенства
способов создания
изображения
на экране монитора
3.3.5
Принтеры
3.3.6
Плоттеры
3.3.7
Многофункциональные
устройства
(МФУ)
3.3.8
Синтезаторы
звука
3.4
Устройства
хранения информации
3.4.1
Долговременная
память
3.4.2
Винчестеры
(жесткие диски)
3.4.3
Кратковременная
память
Список
литературы
1. История
создания
вычислительной
техники
История
вычислительной
техники началась
тогда, когда
сформировалось
понятие числа.
Во многих языках
слово "цифра"
происходит
от слова "палец".
Пальцы стали
первой "вычислительной
машиной". На
пальцах можно
складывать,
вычитать и
умножать довольно
большие числа.
Знаменитый
Фибоначчи в
XIII в. рекомендовал
всем осваивать
счет на пальцах.
Следующим
изобретением
был абак - счеты
по пять косточек
в ряду. Задача
считалась
решенной, только
если было указано,
как необходимые
вычисления
выполнить на
абаке. Алгоритмы
решения на
абаке были
подробно разработаны
французским
ученый Гербертом
(950-1003), который
впоследствии
стал папой
римским Сильвестром
II.
В XVII в.
появились
первые механические
счетные устройства
и машины:
20-е годы:
английский
математик
Вильям
Оутред
придумал
логарифмическую
линейку;
1632 г.: немецкий
ученый Вильгельм
Шиккард
сконструировал
первый в истории
счетный механизм;
1642 г.:
французский
математик,
физик и философ
Блез
Паскаль (1623-1662) создал
счетную машину,
которая могла
складывать
и вычитать;
1673 г.: немецкий
математик и
философ Готфрид
Вильгельм
Лейбниц (1646-1716)
сконструировал
арифмометр,
выполнявший
четыре арифметических
действия. Лейбниц
является одним
из основоположников
дифференциального
и интегрального
исчисления.
Он мечтал полностью
автоматизировать
процесс вычислений,
что в то время
было невозможным,
но он разработал
двоичную систему
счисления,
которая и легла
в основу автоматизации
вычислений
в современных
компьютерах.
В первой
половине XIX в.
англичанин
Чарльз
Бэббидж (1791-1871)
разработал
конструкцию
машины, которую
можно было бы
назвать первым
компьютером.
Но он не был
построен, так
как машина
должна была
быть механической,
а необходимая
точность изготовления
деталей для
этой машины
в середине XIX
в. была недостижима.
Устройство
компьютера
по чертежам
Бэббиджа было
описано Августой
Адой Лавлейс.
Она же разработала
теорию программирования,
написала несколько
программ для
еще не существующей
вычислительной
машины. Загружать
программу надо
было при помощи
карточек с
пробитыми
дырочками -
перфокарт.
Основные
части первого
компьютера
были теми же,
что и в любой
современной
ЭВМ:
устройство
для ввода данных;
запоминающее
устройство,
способное
хранить исходные
данные и промежуточные
результаты
(Бэббидж назвал
его "складом");
арифметико-логическое
устройство,
выполняющее
арифметические
и логические
операции
("мельница");
устройство
управления,
руководящее
перемещениями
со "склада"
на "мельницу"
и работой "мельницы"
и обеспечивающее
выполнение
нужных действий
в нужном порядке
по заданной
программе;
устройство
для вывода
результата.
1.1
Приборы, которые
можно отнести
к программируемым
устройствам
Математик
и корабел А.Н.
Крылов (1863-1945) изобрел
машину для
решения дифференциальных
уравнений; в
1915 г. немецкая
фирма "Аскания"
построила
вычислительную
машину для
расчета времени
приливов и
отливов на
северном побережье
Германии, она
работала до
1975 г.; в 1804 г. французский
инженер Жозеф
Мари Жаккард
сконструировал
станки, которые
ткали сложные
узоры, руководствуясь
последовательностью
перфокарт;
различные
музыкальные
автоматы, шарманки,
механические
пианино.
2. Архитектура
фон Неймана.
Кибернетика
В 40-х
годах XX в. американец
венгерского
происхождения
Джон (Янош) фон
Нейман (1903-1957) включился
в работу по
созданию ЭВМ
для управления
береговой ПВО.
Разрабатывался
"ЭНИАК" - электронный
численный
интегратор
и автоматический
вычислитель.
Но эта машина
имела принципиальный
недостаток:
в ней отсутствовало
устройство
для запоминания
и хранения
команд.
В 1945 г.
Джон фон Нейман
выступил с
докладом, в
котором были
сформулированы
основные принципы
организации
нового вычислительного
устройства,
получившие
название "архитектура
фон Неймана".
АЛУ -
арифметико-логическое
устройство
для выполнения
арифметических
и логических
операций;
ОП -
оперативная
память, устройство
для хранения
кодов выполняющейся
в данный момент
программы;
ВУ -
внешние устройства,
или периферия.
Обычно их делят
на два класса:
внешнюю память
(накопитель
на гибких магнитных
дисках, накопитель
на жестких
магнитных
дисках, CD-диски,
магнитооптические
диски) и устройства
ввода/вывода
информации
(устройства
ввода: клавиатура,
мышь, микрофон,
сканер; устройства
вывода: дисплей,
принтер, акустические
колонки, плоттер);
УУ -
управляющее
устройство,
которое организует
работу компьютера
следующим
образом:
помещает
в ОП коды программы
из ВУ;
считывает
из ячейки ОП
и организует
выполнение
первой команды
программы;
определяет
очередную
команду и организует
ее выполнение;
постоянно
синхронизирует
работу устройств,
имеющих различную
скорость выполнения
операций, путем
приостановки
выполнения
программы.
В 1946 г.
фон Нейман
начинает разработку
новой машины,
и в 1949 г. была построена
электронная
машина по обработке
дискретных
переменных
"ЭДВАК", которая
впоследствии
была признана
первым компьютером.
Норберт
Винер (1894-1964),
работая вместе
с Джоном фон
Нейманом, обратил
внимание на
то, что процессы,
управляющие
сложной электронной
системой, аналогичны
процессам
нейрофизиологии,
изучающей
целенаправленную
деятельность
живых существ.
Сохранение
работоспособности
таких систем
достигается
за счет обратной
связи, она позволяет
отслеживать
и корректировать
уже начатое,
но еще не законченное
до конца действие.
Существование
обратной связи
позволяет
рассматривать
сложные системы
различной
природы - физической,
социальной,
биологической
- с единой точки
зрения. Это и
есть основы
кибернетики.
В 1948 г. вышла в
свет книга Н.
Винера "Кибернетика,
или Управление
и связь в живом
мире и машинах".
Термин "кибернетика"
в переводе с
древнегреческого
обозначает
искусство
управления
кораблем.
Под
кибернетикой
сегодня понимают
серию научных
дисциплин,
изучающих общие
законы управления
и взаимосвязей,
действующие
в системах
различной
природы.
3. Устройства
компьютера
Любой
компьютер
состоит из
четырех частей
- устройства
ввода информации,
устройства
обработки
информации,
устройства
хранения и
устройства
вывода информации.
3.1 Устройства
обработки
3.1.1 Процессор
Процессор
- это главная
микросхема
компьютера,
его "мозг". Он
разрешает
выполнять
программный
код, находящийся
в памяти и руководит
работой всех
устройств
компьютера.
Чем выше скорость
работы процессора,
тем выше быстродействие
компьютера.
Процессор имеет
специальные
ячейки, которые
называются
регистрами.
Именно в регистрах
помещаются
команды, которые
выполняются
процессором,
а также данные,
которыми оперируют
команды. Работа
процессора
состоит в выборе
из памяти в
определенной
последовательности
команд и данных
и их выполнении.
На этом и базируется
выполнение
программ.
Какие
параметры
отличают один
процессор от
другого. Это
прежде всего
тактовая частота,
разрядность,
рабочее напряжение,
коэффициент
внутреннего
умножения
тактовой частоты
и размер кэш
памяти.
Центральный
процессор (ЦП)
или центральное
процессорное
устройство
(ЦПУ) (англ. central
processing unit - CPU) - процессор
машинных инструкций,
часть аппаратного
обеспечения
компьютера
или программируемого
логического
контроллера,
отвечающая
за выполнение
основной доли
работ по обработке
информации
- вычислительный
процесс.
3.2 Устройства
ввода информации
3.2.1 Клавиатура
Клавиатура
компьютера
напоминает
клавиатуру
пишущей машинки.
Ее назначение
аналогично
- набирать текст.
Однако в компьютере
набираемый
текст не печатается
сразу на бумаге,
а запоминается
на диске - запоминающем
устройстве,
расположенном
в основном
блоке. Кроме
набора текста
клавиатура
используется
для управления
компьютером,
а также для
решения других
задач, о чем вы
еще узнаете.
Рис.1.
Клавиатура
3.2.2 Мышь
Мышь
- это небольшая
коробочка, с
одной, двумя
или тремя кнопками
на верхней
крышке. Для
работы с мышью
ее надо передвигать
по поверхности
стола. Компьютер
следит за
перемещениями
мыши и передвигает
на экране монитора
изображение
специального
указателя -
курсора. Таким
образом, передвигая
мышь по поверхности
стола вы будете
передвигать
курсор по экрану
монитора. С
помощью мыши
вы можете указывать
компьютеру
на те элементы
изображения,
с которыми он
должен что-либо
сделать. Установив
курсор на объект,
следует нажать
одну из кнопок.
При этом компьютер
узнает, что вы
установили
курсор на нужный
объект. Для
выполнения
на компьютере
некоторых задач
(например, таких
как создание
графических
изображений)
мышь даже более
нужна чем клавиатура,
так как является
графическим
устройством
ввода компьютера.
рис.2.
Мышь
3.2.3 Сканер
Сканер
предназначен
для ввода в
компьютер
графических
изображений,
таких как черно/белые
или цветные
фотографии.
С помощью
сканера можно
ввести в компьютер
графическое
изображение
страницы книги
с текстом.
Компьютер
сможет "прочитать"
это изображение
и преобразовать
его в обычный
текст. Этот
текст впоследствии
можно будет
отредактировать
или отформатировать.
Однако чаще
всего сканер
используется
для ввода фотографий.
Рис.3.
Сканер
3.2.4 Плоттер
С помощью
плоттера компьютер
может вычертить
чертеж детали,
географическую
карту или другое
подобное изображение.
Плоттер
рисует специальными
цветными
фломастерами.
Качество
обычно хуже,
чем достижимое
на лазерном
принтере, однако
есть плоттеры,
способные
работать с
бумагой очень
большого размера,
например, формата
А0 (33,11" x 46,81" или 841 мм
х 1189 мм).
Лазерные
принтеры обычно
используют
формат бумаги
А4 (8,27" x 11,69" или 210 мм
х 297 мм), и только
некоторые из
них - А3 (11.69" x 16,54" или
297 мм х 420 мм).
3.3 Устройства
вывода информации
3.3.1 Мониторы
Главное
правило при
покупке персонального
компьютера
- не супиться,
приобретая
те устройства,
которые служат
долго, стоят
дорого, а меняются
редко. Компьютерные
мониторы относятся
как раз к таким
устройствам
- поэтому особенно
важна информации
о них, помогающая
сделать правильный
выбор при
существующем
разнообразии
моделей и марок.
Ведь даже средние
по классу мониторы
нередко равны
по цене всем
остальным
частям персонального
компьютера,
вместе взятым.
В случае же
приобретения
монитора для
профессиональных
целей - например,
для оснащения
рабочего места
дизайнера или
комплектации
станции САПР,
стоимость
монитора уже
в несколько
раз превышает
стоимость всего
остального
оборудования.
Вообще, в отношении
мониторов
характеристика
“больше и дороже”
зачастую (правда,
не всегда) означает
“лучше”.
При
покупке компьютера
нужно серьезнейшим
образом подходить
к выбору монитора
еще и потому,
что длительная
работа за
некачественным
монитором может
самым пагубным
образом влиять
на здоровье,
особенно на
зрение.
3.3.2 Мониторы
общего и профессионального
назначения
Основной
параметр,
характеризующий
монитор, - его
размер. Размеры
монитора обыкновенно
определяются
длиной диагонали
экрана электронно-лучевой
трубки. Для
популярных
приложений,
работающих
в графической
среде Windows, наиболее
подходящими
являются мониторы
размером 15-17 дюймов
(14-дюймовые мониторы
уходят в прошлое).
Следует отметить,
что действительный
размер изображения,
как правило,
меньше размера
ЭЛТ приблизительно
на один дюйм
(то есть для
15-дюймового
монитора видимая
область экрана
соответствует
примерно 14-ти
дюймам по диагонали),
хотя у разных
производителей
эта величина
может слегка
варьироваться.
Другой
важный параметр,
характеризующий
работу в графической
среде - разрешение.
Для количественного
описания разрешения
используют
пиксел (pixel - от
picture element, по-русски
- элемент изображения).
Режимы разрешения
различаются
количественно
произведением
пикселов,
укладывающихся
по горизонтали
и вертикали
экрана. На мониторах
общего назначения
обычно устанавливают
режимы: 640x480, 800x600,
1024x768 пикселов.
Те, кому приходится
интенсивно
работать с
офисными приложениями
(Word, Excel, Power Point, Publisher), предпочли
бы сесть за
17-дюймовый монитор,
позволяющий
установить
разрешение
1024x768 или 1280x1024 пикселов.
Действительно,
удобно, когда
текстовый
документ формата
А4 помещается
на экране в
натуральную
величину - при
высоком разрешении
не так часто
приходится
менять масштаб
и прокручивать
изображение.
С мониторами
профессионального
назначения
(размер экрана
- 17, 20, 21 дюйм и более,
разрешение
- до 1600x1200) работают
дизайнеры,
использующие
специальные
приложения
- настольные
издательские
системы и мощные
графические
редакторы. (Это
Adobe PageMaker, Corel Draw, Adobe Photoshop и другие)
Подобные
мониторы в ходу
и у специалистов
в области
автоматизированного
проектирования
в сферах архитектуры
и интерьеров,
картографии
и ландшафтов,
машиностроения
и электроники.
По
физическим
принципам,
лежащим в основе
конструкций
дисплеев, подавляющее
большинство
их относится
к дисплеям на
базе электронно-лучевых
трубок и к
жидкокристаллическим
дисплеям (последние
особенно часто
встречаются
у портативных
компьютеров).
У первых формирование
изображения
производится
на внутренней
поверхности
экрана, покрытого
слоем люминофора
- вещества,
светящегося
под воздействием
электронного
луча, генерируемого
специальной
“электронной
пушкой” и
управляемого
системами
горизонтальной
и вертикальной
развертки.
Жидкокристаллический
экран состоит
из крошечных
сегментов,
заполненных
специальным
веществом,
способным
менять отражательную
способность
под воздействием
очень слабого
электрического
поля, создаваемого
электродами,
подходящими
к каждому сегменту.
Рис.3.
Мониторы на
основе ЭЛТ
Рис.4.
ЖК-мониторы
При
выводе на экран
любого изображения,
независимо
от того, в растровом
или векторном
форматах оно
зафиксировано
в графических
файлах, в видеопамяти
формируется
информация
растрового
типа, содержащая
сведения о
цвете каждого
пиксела, задающего
наиболее мелкую
деталь изображения.
Каждый пиксел
однозначно
связан с долей
видеопамяти
- несколькими
битами, в которых
программным
путем задается
яркость (и, при
цветном экране,
цветность)
свечения этого
пиксела. Специальная
системная
программа
десятки раз
в секунду считывает
содержимое
видеопамяти
и обновляет
содержимое
каждого пиксела,
тем самым создавая
и поддерживая
на экране
изображение.
Основные
характеристики
дисплеев с
точки зрения
пользователя
таковы: разрешающая
способность,
число воспроизводимых
цветов (для
цветного дисплея)
или оттенков
яркости (для
монохромного).
Для алфавитно-цифрового
дисплея разрешающая
способность
- число строк
на экране и
символов в
каждой строке.
В настоящее
время (с конца
90-х годов) начался
промышленный
выпуск плазменных
дисплеев. В
основе - возможность
управлять
возникновением
электрических
разрядов в
некоторых газах
и сопровождающим
их свечением.
Такие дисплеи
обладают высоким
качеством
изображения
и могут иметь
значительно
большие, чем
у привычных
компьютеров,
размеры экранов
при небольшой
толщине (экран
с диагональю
около 1 м при
толщине 8-10 см).
3.3.3 Сравнительные
характеристики
мониторов
Поработав
впервые за
новым жидкокристаллическим
монитором,
первая мысль,
которая приходит
в голову - "цивилизация,
прогресс". После
него, возвращаясь
к обычному
ЭЛТ-монитору,
испытываешь
абсолютно
реальное чувство
отвращения.
Новый
монитор это
не только не
виданное ранее
удобство, но
и абсолютное
спокойствие
за собственное
здоровье. Массовая
пропаганда
абсолютной
безвредности
мониторов
подобного
класса, стала
неотъемлемой
частью рекламной
политики фирм
производителей.
Несмотря
на скрытый
намек предыдущих
строк, о том,
как все на самом
деле плохо,
давайте попробуем
максимально
объективно
сравнить преимущества
и недостатки
обоих типов
мониторов.
| Основные
факторы, отрицательно
влияющие на
зрение, здоровье |
Монитор
на основе
электронно-лучевой
трубки |
Монитор
на основе
активной матрицы
(жидкокристаллический
монитор) |
| Радиационное
излучение |
да
|
нет
|
| Является
прибором
активного
контраста |
да
|
да
|
| Зависим
ли от освещенности
рабочего места |
да
|
да
|
| Зависимость
от несовершенства
способов создания
изображения
на экране
монитора |
да
|
практически
отсутствует
|
| Яркости
изображения |
достаточная
|
ниже
чем в ЭЛТ
|
| Возможность
наличия бликов |
да
|
да
|
| Несоблюдение
расстояния
от глаз до
монитора |
да
|
да
|
| Зависимость
от положения
дисплея |
да
|
да
|
| Недостаточная
частота обновления* |
нет
|
да
|
| Длительная
неподвижность
глазных и
внутриглазных
мышц |
да
|
да
|
| Длительная
работа требует
сосредоточенности
(напряженность
глаз) |
да
|
да
|
| Мерцание
изображения |
да
|
нет
|
Доступные
по цене жидкокристаллические
мониторы имеет
невысокую
частоту обновления,
что доставляет
неудобства
при игре в игры
с трехмерной
графикой.
Недостаточной,
частота обновления
может быть, в
зависимости
от настройки,
и у мониторов
на базе ЭЛТ.
Некоторые из
пунктов сравнения
частично дублируют
другие, например
из того, что
прибор является
устройством
активного
контраста и
так следует
зависимость
от освещенности
рабочего места.
Но чтобы подчеркнуть
основные моменты
и сделать сравнение
более доступным,
добавлена
избыточная
информация.
Как видно из
таблицы, результат
не столь утешительный.
Большая часть
таблицы осталось
красной и с
появление
жидкокристаллических
мониторов.
Теперь давайте
пройдемся по
пунктам, в которых
наблюдаются
отличия:
Радиационное
излучение
Наибольшее
беспокойство
от использования
компьютера
предыдущие
десятилетия
доставляла
именно эта
проблема. С
появлением
жидкокристаллических
мониторов эта
проблема полностью
решена. Жидкокристаллические
мониторы используют
для создания
изображения
излучение
видимого диапазона,
т.е. свет "лампочки".
3.3.4 Зависимость
от несовершенства
способов создания
изображения
на экране монитора
Для
мониторов на
базе ЭЛТ это:
неоптимальные
параметры схем
развертки ЭЛТ,
несовместимость
параметров
монитора и
графического
адаптера,
недостаточно
высокое разрешение
монитора,
расфокусировка,
несведение
лучей, низкий
уровень других
технических
характеристик,
неправильно
настроенная
яркость. Для
жидкокристаллических
мониторов это
недостаточная
яркость; и
недостаточная
частота обновления
для высоко-динамичной
трехмерной
графики игр.
Почувствовать
самому недостаточную
частоту обновления
на жидкокристаллическом
мониторе практически
невозможно.
Недостаточная
яркость.
Очень
долгое время
недостаточная
яркость была
непреодолимой
преградой для
разработчиков
жидкокристаллических
мониторов.
Первые модели
мониторов
создавали
изображение,
хорошо различимое
только в комнате,
без прямого
солнечного
света. В последних
моделях, с
использованием
дополнительного
четвертого
пикселя яркости,
проблема решена
полностью.
Недостаточная
частота обновления.
Объяснение
этого пункта
приведено выше
в тексте.
Мерцание
изображения.
Из-за
мерцания изображения,
при работе с
монитором на
базе ЭЛТ, быстро
устают глаза,
как следствие
появляется
раздражительность
и другие признаки
усталости. У
жидкокристаллических
мониторов
мерцание отсутствует.
Пункты, в которых
принципиально
различные
мониторы, показали
одинаковые
результаты
можно разделить
на две группы,
недостатки,
связанные с
самой конструкцией
монитора, его
корпуса и недостатки,
связанные с
непродуманной
организацией
рабочего места.
Теперь более
детально рассмотрим
недостатки,
связанные с
конструкцией
монитора, его
корпуса.
Монитор
- прибор активного
контраста.
Все
приборы активного
контраста в
большей степени
зависят от
интенсивности
освещения и
угла падения
светового
потока на экран,
чем при работе
с пассивным
контрастом,
например при
чтении с бумаги.
Зависимость
от положения
монитора.
При
работе с дисплеем
пользователь
ПК зависит от
положения
дисплея, а при
чтении с бумажного
носителя можно
легко изменить
положение
листа, для наиболее
комфортного
восприятия
информации.
Длительная
неподвижность
глазных и
внутриглазных
мышц.
Длительная
работа с персональным
компьютером
требует повышенной
сосредоточенности,
что приводит
к большим нагрузкам
на зрительную
систему, ослабления
глазных мышц.
Осталось рассмотреть
недостатки,
связанные с
непродуманной
организацией
рабочего места.
Наличие
бликов, несоблюдение
расстояния
от глаз до монитора,
отсутствие
необходимого
освещения
рабочего места,
неправильно
настроенное
изображение.
Поэтому
необходимо
тщательно
изучить возможности
монитора и
использовать
их для максимально
правильной
настройки
монитора, а
также следует
безукоснительно
соблюдать
Санитарные
правила и нормы.
Подводя
итог можно
сделать вывод,
что жидкокристаллический
монитор, является
прорывом в
развитие компьютерных
технологий,
но его использование
не является
абсолютно
безвредным.
Если пользователь
не научиться
выполнять все
предписания
по организации
своего рабочего
места, ежедневно
соблюдать
график работы,
он не сможет
сохранять
работоспособность
на протяжении
всего рабочего
дня, оставаться
здоровым.
3.3.5 Принтеры
Огромную
роль при выводе
информации
играют разнообразные
печатающие
устройства
- принтеры.
Наличие дисплея
на современных
компьютерах
позволяет,
работая в
интерактивном
режиме, экономить
огромное количество
бумаги, но все
равно наступает,
как правило,
момент, когда
необходима,
так называемая,
“твердая копия"
информации
- текст, данные,
рисунок на
бумаге. В процессе
эволюции принтеры
прошли следующий
путь. Первые
копировали
пишущую машинку,
имея ударные
клавиши с буквами,
цифрами и т.д.
Под управлением
процессора
та или иная
клавиша наносила
удар по красящей
ленте, оставляющей
след на бумаге.
Таких принтеров
давно нет; их
прямые наследники
- точечно-матричные
принтеры ударного
типа - располагают
перемещающейся
вдоль строки
печатающей
головкой, содержащей
от 7 до 24 игл, каждая
из которых
может независимо
от остальных
наносить удар
по ленте. Это
позволяет
формировать
изображения
как букв и цифр,
так и любых
других символов,
а также достаточно
сложные рисунки
и чертежи.
Для
хранения и
подачи ленты
используют
специальную
пластмассовую
коробочку -
картридж. Принтеры
стали “интеллектуальными”,
т.е. имеют собственное
ОЗУ и электронный
блок управления
для того, чтобы
разгрузить
основное ОЗУ
и не отнимать
в процессе
печати время
у центрального
процессора.
Существуют
ударные точечно-матричные
принтеры цветной
печати. В них
используются
4-цветные ленты,
и каждая точка
изображения
формируется
четырьмя
последовательными
ударами иголки
разной силы.
Таким образом
можно сформировать
на бумаге точки
всех основных
цветов и множества
оттенков. Крупнейший
производитель
точечно-матричных
принтеров -
фирма “Epson” (Япония).
Все
чаще на рабочих
местах пользователей
персональных
компьютеров
появляются
вместо точечно-матричных
струйные или
лазерные принтеры.
Струйные
принтеры вместо
головки с иглами
имеют головку
со специальной
краской и
микросоплом,
через которую
эта краска
“выстреливается"
струйкой на
бумагу (и быстро
сохнет). Для
формирования
изображения
либо струйка
краски может
отклоняться
специально
созданным
электрическим
полем (так как
она электризуется
в момент выхода
из сопла), либо
(чаще) головка
имеет столбец
из нескольких
сопел - наподобие
матрицы игл
точечно-матричного
принтера
Струйные
принтеры могут
быть цветными,
они смешивают
на бумаге красители,
порознь распыляемые
разными соплами.
Изображение,
формируемое
струйными
принтерами,
по качеству
превосходит
аналогичное,
получаемое
на точечно-матричных.
Дополнительное
достоинство
- меньший уровень
шума при работе.
Самые
высококачественные
изображения
на бумаге на
сегодняшний
день дают лазерные
принтеры. Один
из основных
узлов лазерного
принтера -
вращающийся
барабан, на
внешней поверхности
которого нанесен
специальный
светочувствительный
материал. Управляемый
электронным
блоком луч
лазера оставляет
на поверхности
барабана
наэлектризованную
“картинку”,
соответствующую
формируемому
изображению.
Затем на барабан
наносится
специальный
мелкодисперсный
порошок - тонер,
частички которого
прилипают к
наэлектризованным
участкам поверхности.
Вслед за этим
к барабану
прижимается
лист бумаги,
на который
переходит
тонер, после
чего изображение
на бумаге фиксируется
(“прижигается”)
в результате
прохождения
через горячие
валки.
Все
это происходит
с огромной
быстротой,
благодаря чему
лазерные принтеры
значительно
превосходят
обсуждавшиеся
выше по скорости
работы. Лазерные
принтеры -
рекордсмены
по части количества
воспроизводимых
шрифтов и качеству
рисунков благодаря
высочайшей
разрешающей
способности.
Существуют
как черно-белые,
так и цветные
лазерные принтеры.
Лазерный принтер
работает почти
бесшумно.
Единственный,
но, увы, очень
важный параметр,
по которому
они существенно
уступают принтерам
ранее описанных
типов - стоимость;
далеко не всякий
может себе
позволить
приобрести
принтер, по
стоимости
превосходящий
точечно-матричный
аналог в несколько
раз.
Лидирующая
фирма в производстве
струйных и
лазерных принтеров
- “Hewlett-Packard” (HP), США, хотя
в этой области
действуют и
другие фирмы.
Существуют
и принтеры,
работающие
на других физических
принципах, но
по распространенности
они значительно
уступают тем,
которые обсуждались
выше.
3.3.6 Плоттеры
Плоттеры,
или графопостроители,
предназначены
для вывода
графической
информации,
создания схем,
сложных архитектурных
чертежей,
художественной
и иллюстративной
графики, карт,
объемных изображений.
Плоттеры используются
для производства
высококачественной,
цветной документации
и являются
незаменимыми
для художников,
дизайнеров,
оформителей,
инженеров, про-
Максимальная
длина печатаемого
материала
ограничена,
как правило,
длиной рулона
бумаги, а не
конструкцией
плоттера. Изображение
на бумаге получается
с помощью печатающей
головки. Точка
за точкой наносится
изображение
на бумагу (кальку,
пленку), отсюда
и название
графопостроителя
- плоттер (to plot -
“вычерчивать
чертеж”).
К основным
характеристикам
плоттеров
относятся:
скорость
вычерчивания
изображения,
измеряемая
в миллиметрах
в секунду;
скорость
вывода, определяемая
количеством
листов, распечатываемых
в минуту;
разрешающая
способность,
измеряемая,
аналогично
принтеру, в
dpi.
Плоттеры
подключаются
к компьютеру
через параллельный
или последовательный
интерфейс, либо
в слот расширения
встраивается
плата.
По
конструкции
плоттеры делятся
на планшетные
и барабанные.
В планшетных
плоттерах
бумага неподвижна,
а печатающая
головка перемещается
по двум направлениям.
В барабанных
по одной координате
двигается
головка, а по
другой оси с
помощью системы
прижима двигается
бумага. По
принципу действия
плоттеры делятся
на перьевые,
струйные,
электростатические,
с термопереносом,
карандашные.
Перьевые плоттеры
используют
для получения
изображения
обычные перья.
Для получения
цветного изображения
используется
несколько
перьев различного
цвета. Струйные
плоттеры
формируют
изображение
подобно струйным
принтерам,
разбрызгивая
капли чернил
на бумагу. Качество
печати, превосходящее
возможности
перьевых плоттеров,
определяет
широкое распространение
струйных плоттеров
в различных
областях человеческой
деятельности,
включая автоматическое
проектирование,
инженерный
дизайн. Электростатические
плоттеры создают
изображение
с помощью
электрического
заряда. Электростатические
плоттеры очень
дороги и используются,
когда требуется
высокое качество
выходных документов.
Плоттеры
с термопереносом
создают двухцветное
изображение,
используя
теплочувствительную
бумагу и электрически
нагреваемые
иглы.
Карандашные
плоттеры используют
для получения
изображения
обычный грифель.
Они самые дешевые
и требуют дешевого
расходного
материала.
Рис.5.
Плоттер
3.3.7 Многофункциональные
устройства
(МФУ)
Само
название говорит
за себя. Это
такое устройство
которое может
выполнять
функции как
сканера, принтера,
так и копира,
а иные модели
и факса.
Рис.6.
МФУ
3.3.8 Синтезаторы
звука
Своеобразные
устройства
вывода - синтезаторы
звука. Простейшие
из них есть в
арсенале почти
у всех персональных
компьютеров
и представляют
собой обычный
малогабаритный
динамик, напряжение
сигнала на
котором с большой
частотой изменяется
компьютером.
Таким способом
удается подать
простой звуковой
сигнал, указывающий
на наступление
какого-либо
события. Многие
языки программирования
дополняются
командами типа
ВЕЕР, SOUND, позволяющими
программировать
серии звуков.
Если звукогенератор
физически
реализован
так, что частота
звучания поддается
регулированию,
то можно запрограммировать
несложную
мелодию, а если
есть несколько
независимых
звукогенераторов,
то - и звучание
оркестра. Для
этого в современных
компьютерах
устанавливается
специальная
плата - звуковая
карта, - способная
преобразовывать
аналоговый
звуковой сигнал
в последовательность
двоичных цифр
и наоборот.
Существуют
и синтезаторы
речи, назначение
которых понятно
из названия.
3.4 Устройства
хранения информации
3.4.1 Долговременная
память
Магнитные
диски
В этих
устройствах
записывается
на вращающихся
дисках, покрытых
магнитным
материалом,
напоминающем
покрытие лент
обычных аудио
- и видеокассет.
И хотя по своему
составу магнитное
покрытие,
используемое
в дисковых
накопителях,
отличается
от покрытия
обычных бытовых
магнитных лент,
в них используется
аналогичный
принцип записи
информации.
Дорожки
образуют на
магнитных
дисках концентрические
круги. Блок
специальных
магнитных
головок перемещается
по радиальной
оси к центру
или от центра
диска, прочерчивая
по поверхности
диска воображаемые
круги. Эти круги
и называются
дорожками или
цилиндрами
Рис.7.
Магнитный диск
3.4.2 Винчестеры
(жесткие диски)
В особом
представлении
не нуждаются.
Выпускаются
практически
с начала эры
компьютеров.
Принцип работы
- запись и считывание
данных магнитными
головками на
поверхности
пакета магнитных
дисков. Исполнение
- внутреннее.
Подключение
- IDE или SCSI.
По
быстродействию,
бесшумности,
надежности,
емкости, удобству
работы и универсальности
интерфейса
не имеют равных
среди остальных
типов носителей.
Максимальная
емкость носителя
продолжает
стремительно
возрастать.
Жесткая конкуренция
в сфере производства
винчестеров
и, как следствие,
неизбежный
дальнейший
рост производительности
устройств и
снижение цен
делают этот
тип накопителей
еще более
перспективным
для пользователей.
Единственный
недостаток
этого типа
устройств -
немобильность.
Магнитный
диск (гибкий).
Сменные
магнитные диски
называются
гибкими магнитными
дисками или
флоппи-дисками
(их также называют
дискетами) и
расположены
в специальном
картонном
конверте, защищающем
их от повреждения.
Кстати, пусть
название "гибкие
диски" не вводят
вас в заблуждение
- с такими дисками
надо обращаться
осторожно и
ни в коем случае
не изгибать
их!
В настоящее
время используются
флоппи-диски
двух типов -
диаметром 5,25"
(рис.1.14) и 3,5" (рис.1.15).
В зависимости
от конструкции
диска и материала
магнитного
покрытия вы
можете записать
на флоппи-диск
от 360 Кбайт до
2,88 Мбайт данных.
Больше всего
распространены
флоппи-диски
диаметром 3,5"
и емкостью 1,44
Мбайт, диаметром
5,25" и емкостью
1,2 Мбайт, а также
диаметром 5,25"
и емкостью 360
Кбайт.
Энергозависимая
память
Применяется
для долговременного
хранения информации.
Такая память
не имеет движущихся
частей и поэтому
обеспечивает
высокую сохранность
данных при
использовании
в мобильных
устройствах.
3.4.3 Кратковременная
память
Оперативная
память.
Представляет
собой последовательность
пронумерованных,
начиная с нуля,
ячеек. В каждой
ячейке оперативной
памяти может
храниться
двоичный код.
Оперативная
память изготавливается
в виде модулей
памяти.
Список
литературы
Информатика
в понятиях и
терминах: Кн.
для учащихся
ст. классов
сред. шк. / Г.А.
Бордовский,
В.А. Извозчиков,
Ю.В. Исаев, В.В.
Морозов; Под
ред.В.А. Извозчикова.
- М.: Просвещение,
1991. - 208 с.
Основы информатики
и вычислительной
техники: Проб.
учеб. пособие
для сред. учеб.
заведений. В
2-х ч. Ч.1 / А.П. Ершов,
В.М. Монахов,
С.А. Бешенков
и др.; Под ред.
А.П. Ершова, В.М.
Монахова. - М.:
Просвещение,
1985. - 96 с.
Основы информатики
и вычислительной
техники: Проб.
учеб. пособие
для сред. учеб.
заведений. В
2-х ч. Ч.2/ А.П. Ершов,
В.М. Монахов,
А.А. Кузнецов
и др.; Под ред.
А.П. Ершова, В.М.
Монахова. - М.:
Просвещение,
1986. - 143 с.
Гук М. Аппаратные
средства IBM PC.
Энциклопедия.
СПб.: Издательство
"Питер", 2000. - 816 c.