Архитектура персонального компьютера

    Аудио адаптер (Sound Blaster или звуковая плата) — это  специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать  программными средствами с помощью  микрофона, наушников, динамиков, встроенного  синтезатора и другого оборудования. Аудио адаптер содержит в себе два преобразователя информации:

• аналого-цифровой, который преобразует непрерывные, то есть, аналоговые, звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель;
• цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование сохранённого в цифровом виде звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы, синтезатора звука или наушников.

    Профессиональные  звуковые платы позволяют выполнять  сложную обработку звука, обеспечивают стереозвучание, имеют собственное  ПЗУ с хранящимися в нём  сотнями тембров звучаний различных  музыкальных инструментов.

    Звуковые  файлы обычно имеют очень большие  размеры. Так, трёхминутный звуковой файл со стереозвучанием занимает примерно 30 Мбайт памяти. Поэтому платы Sound Blaster, помимо своих основных функций, обеспечивают автоматическое сжатие файлов.

    Область применения звуковых плат — компьютерные игры, обучающие программные системы, рекламные презентации, "голосовая  почта" (voice mail) между компьютерами, озвучивание различных процессов, происходящих в компьютерном оборудовании, таких, например, как отсутствие бумаги в принтере и т. п.

Модем

    Модем — устройство для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи. Цифровые сигналы, вырабатываемые компьютером, нельзя напрямую передавать по телефонной сети, потому что она  предназначена для передачи человеческой речи — непрерывных сигналов звуковой частоты. Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона  — этот процесс называется модуляцией, а также обратное преобразование, которое называется демодуляцией. Отсюда название устройства: модем — модулятор/демодулятор.

    Для осуществления связи один модем  вызывает другой по номеру телефона, а  тот отвечает на вызов. Затем модемы посылают друг другу сигналы, согласуя подходящий им обоим режим связи. После этого передающий модем  начинает посылать модулированные данные с согласованной скоростью (количеством  бит в секунду) и форматом. Модем  на другом конце преобразует полученную информацию в цифровой вид и передает её своему компьютеру. Закончив сеанс  связи, модем отключается от линии.

    Управление  модемом осуществляется с помощью  специального коммутационного программного обеспечения. Модемы бывают внешние, выполненные  в виде отдельного устройства, и  внутренние, представляющие собой электронную  плату, устанавливаемую внутри компьютера. Почти все модемы поддерживают и  функции факсов.

    Факс  — это устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Название "факс" произошло от слова "факсимиле" (лат. fac simile — сделай подобное), означающее точное воспроизведение графического оригинала (подписи, документа и  т. д.) средствами печати. Модем, который  может передавать и получать данные как факс, называется факс-модемом.

Манипуляторы

    Манипуляторы (мышь, джойстик и др.) — это специальные  устройства, которые используются для  управления курсором. Мышь имеет вид  небольшой коробки, полностью умещающейся  на ладони. Мышь связана с компьютером  кабелем через специальный блок — адаптер, и её движения преобразуются  в соответствующие перемещения  курсора по экрану дисплея. В верхней  части устройства расположены управляющие  кнопки (обычно их три), позволяющие  задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т. п.

    Джойстик  — обычно это стержень-ручка, отклонение которого от вертикального положения  приводит к передвижению курсора  в соответствующем направлении  по экрану монитора. Часто применяется  в компьютерных играх. В некоторых  моделях в джойстик монтируется  датчик давления. В этом случае чем  сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея.

    Трекбол — небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик  и перемещает, соответственно, курсор. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около  компьютера, его можно встроить в  корпус машины.

    Дигитайзер  — устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой  плоскую панель — планшет, располагаемую  на столе, и специальный инструмент — перо, с помощью которого указывается  позиция на планшете. При перемещении  пера по планшету фиксируются его  координаты в близко расположенных  точках, которые затем преобразуются  в компьютере в требуемые единицы  измерения.

Принтеры

    Принтеры (печатающие устройства) — это устройства вывода данных из ЭВМ, преобразующие  информационные ASCII-коды в соответствующие  им графические символы (буквы, цифры, знаки и т. п.) и фиксирующие  эти символы на бумаге. Принтеры являются наиболее развитой группой  ВУ ПК, насчитывающей до 1000 различных  модификаций. Принтеры разнятся между  собой по различным признакам:

• цветность (черно-белые и цветные);
• способ формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие);
• принцип действия (матричные, термические, струйные, лазерные);
• способы печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные, параллельные);
• ширина каретки (с широкой (375 – 450 мм) и узкой (250 мм) кареткой);
• длина печатной строки (80 и 132 – 136 символов);
• набор символов (вплоть до полного набора символов ASCII);
• скорость печати;
• разрешающая способность, наиболее употребительной единицей измерения является dpi (dots per inch) — количество точек на дюйм.

    Внутри  ряда групп можно выделить несколько  разновидностей принтеров. Например, широко применяемые в ПК матричные знакосинтезирующие принтеры по принципу действия могут  быть: ударными, термографическими, электрографическими, электростатическими, магнитографическими  и др. Среди ударных принтеров  часто используются литерные, шаровидные, лепестковые (типа "ромашка"), игольчатые (матричные) и др.

    Печать  у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Скорость печати варьируется от 10 – 300 зн./с (ударные  принтеры) до 500 – 1000 зн./с и даже до нескольких десятков (до 20) страниц  в минуту (безударные лазерные принтеры); разрешающая способность — от 3 – 5 точек на миллиметр до 30 – 40 точек на миллиметр (лазерные принтеры).

    Многие  принтеры позволяют реализовать  эффективный вывод графической  информации (с помощью символов псевдографики); сервисные режимы печати; плотная  печать, печать с двойной шириной, с подчеркиванием, с верхними и  нижними индексами, выделенная печать (каждый символ печатается дважды), печать за два прохода (второй раз символ печатается с незначительным сдвигом) и многоцветная (до 100 различных цветов и оттенков) печать.

    В матричных принтерах изображение  формируется из точек. Матричные  принтеры могут работать в двух режимах  — текстовом и графическом. В  текстовом режиме на принтер посылаются коды символов, которые следует распечатать, причем контуры символов выбираются из знакогенератора принтера. В графическом  режиме на принтер пересылаются коды, определяющие последовательность и  местоположение точек изображения.

    В игольчатых (ударных) матричных принтерах  печать точек осуществляется тонкими  иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным  электромагнитом. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направлении, и  знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как  при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Недорогие принтеры имеют 9 игл. Матрица  символов в таких принтерах имеет  размерность 7х9 или 9х9 точек. Более  совершенные матричные принтеры имеют 18 игл и даже 24.

    Качество  печати матричных принтеров определяется также возможностью вывода точек  в процессе печати с частичным  перекрытием за несколько проходов печатающей головки. Для текстовой  печати в общем случае имеются  следующие режимы, характеризующиеся  различным качеством печати:

• режим черновой печати (Draft);
• режим печати, близкий к типографскому (NLQ — Near-Letter-Quality);
• режим с типографским качеством печати (LQ — Letter-Quality);
• сверхкачественный режим (SLQ — Super Letter-Qublity).

    Примечание. Режимы LQ н SLQ поддерживаются только струйными и лазерными принтерами.

    В принтерах с различным числом иголок эти режимы реализуются по-разному. В 9-игольчатых принтерах печать в  режиме Draft выполняется за один проход печатающей головки по строке. Это  самый быстрый режим печати, но зато имеет самое низкое качество. Режим NLQ реализуются за два прохода: после первого прохода головки  бумага протягивается на расстояние, соответствующее половинному размеру точки; затем совершается второй проход с частичным перекрытием точек. При этом скорость печати уменьшается вдвое.

    Матричные принтеры, как правило, поддерживают несколько шрифтов и их разновидностей, среди которых получили широкое  распространение roman (мелкий шрифт пишущей  машинки), italic (курсив), bold-face (полужирный), expanded (растянутый), elite (полусжатый), condenced (сжатый), pica (прямой шрифт — цицеро), courier (курьер), san serif (рубленый шрифт  сенсериф), serif (сериф), prestige elite (престиж-элита) и пропорциональный шрифт (ширина поля, отводимого под символ, зависит от ширины символа).

    Переключение  режимов работы матричных принтеров  и смена шрифтов могут осуществляться как программно, так и аппаратно  путем нажатия имеющихся на устройствах  клавиш и/или соответствующей установки  переключателей.

    Быстродействие  матричных принтеров при печати текста в режиме Draft находится в  пределах 100 – 300 символов/с, что соответствует  примерно двум страницам в минуту (с учетом смены листов).

    В лазерных принтерах применяется  электрографический способ формирования изображений, используемый в одноименных  копировальных аппаратах. Лазер  служит для создания сверхтонкого светового  луча, вычерчивающего на поверхности  предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного  электронного изображения — электрический  заряд стекает с засвеченных  лучом лазера точек на поверхности  барабана. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос  тонера с барабана на бумагу и закрепление  изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления.

    Лазерные  принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с разрешением до 50 точек/мм (1200 dpi) и скорость печати до 1000 зн./с. Широко используются цветные лазерные принтеры. Например, лазерный принтер  фирмы Tektronix (США) Phaser 550 имеет разрешение и по горизонтали, и по вертикал" 1200 dpi: скорость цветной печати — 5 страниц  формата А4 в минуту, скорость монохромной  печати — 14 стр./мин

    К МП принтеры могут подключиться и  через параллельный, и через последовательный порт. Параллельные порты используются для подключения параллельно  работающих (воспринимающих информацию сразу по байту) принтеров. Например, адаптеры типа Centronics позволяют подключать одновременно до трех принтеров. Последовательные порты (2 шт.) служат для подключения  последовательно работающих (воспринимающих информацию последовательно по 1 биту) принтеров, например адаптеры типа R3-232C (стык С2). Последовательное печатающее устройство вовсе не означает, что оно медленнодействующее. Большинство принтеров используют параллельные порты.

    Многие  быстродействующие принтеры имеют  собственную буферную память емкостью до нескольких сотен килобайт. В  заключение следует отметить, что  самые популярные принтеры ПК (их доля составляет не менее 30 %) выпускает японская фирма Seiko Epson. Язык управления этими  принтерами (ESC/P) стал фактическим стандартом. Широко используются также принтеры фирм Star Micronics, Hewlett Packard, Xerox, Man-nesmann, Citizen, Panasonic и др.

    В печатающей головке струйных принтеров  вместо иголок имеются тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил). Это безударные печатающие устройства. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел. В последние годы в их совершенствовании  достигнут существенный прогресс: созданы  струйные принтеры, обеспечивающие разрешающую  способность до 20 точек/мм и скорость печати до 500 зн./с при отличном качестве печати, приближающемся к качеству лазерной печати. Имеются цветные  струйные принтеры.

    Кроме матричных игольчатых принтеров  есть еще группа матричных термопринтеров, оснащенных вместо игольчатой печатающей головки головкой с термоматрицей  и использующих при печати специальную  термобумагу или термокопирку (что, безусловно, является их существенным недостатком).

Сканеры

    Сканер  — это устройство ввода в ЭВМ  информации непосредственно с бумажного  документа. Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую графическую информацию. Сканеры являются важнейшим звеном электронных систем обработки документов и необходимым элементом любого "электронного стола". Записывая результаты своей деятельности в файлы и вводя информацию с бумажных документов в ПК с помощью сканера с системой автоматического распознавания образов, можно сделать реальный шаг к созданию систем безбумажного делопроизводства.