2.2.4. Периферийные устройства
Периферийные устройства служат для расширения функциональных возможностей персонального компьютера, удобства управления им и представления информации в различных формах в процессе ее обработки, хранения и отображения. К периферийным устройствам относятся: принтеры, модемы, сканеры, дисководы, магнитооптические диски, стримеры, графические планшеты, плоттеры, устройства мультимедиа (видеобластеры, звуковые платы и акустические системы), трекболы, джойстики и другие желательные, но не обязательные устройства. Подсоединение периферийных устройств к компьютеру производится через устройства сопряжения (адаптеры), на которых реализованы стандартные или специальные интерфейсы. Обычно адаптеры выполняются в виде отдельных плат ввода/вывода, вставляемых в разъемы расширения на системной плате. Интерфейс определяет тип и вид соединителя, протоколы обмена, уровни и длительности электрических сигналов.
Последовательный и параллельный интерфейсы называют также портами ввода-вывода. Последовательные порты используются для подключения мыши, удаленного принтера, внешнего модема, плоттера и т. п. Параллельные порты используются для подключения принтера, сканера, плоттера.
2.2.4.1. Принтер
Кроме мониторов к устройствам вывода графических данных относятся и принтеры. Принтер (англ. printer), или печатающее устройство, предназначен для вывода информации на бумагу. Все современные принтеры могут выводить текстовую информацию, а также рисунки, фотографии и другие изображения. В настоящее время известно несколько тысяч моделей принтеров, которые могут быть разделены на четыре основных типа — матричные, струйные, лазерные и светодиодные.
Матричные принтеры
До недавнего времени матричные (игольчатые) принтеры являлись основным стандартным устройством вывода информации для персональных компьютеров, поскольку струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока. В настоящее время матричные принтеры применяются все реже. Достоинства этих принтеров: удовлетворительная скорость печати и универсальность, заключающаяся в способности работать с любой бумагой, а также низкая стоимость печати. Недостаток: низкое качество печатной продукции, особенно графической. Другой недостаток: игольчатый принтер — механическое устройство, а работа механических узлов всегда сопровождается шумом.
Производительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second).
Матричный принтер формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. При ударе иголки по этой ленте на бумаге остается закрашенная точка. Иголки, расположенные внутри головки, обычно активизируются электромагнитным методом. Головка движется по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем.
Так как напечатанные знаки внешне представляют собой матрицу, а воспроизводит эту матрицу игольчатый принтер, то часто его называют матричным принтером.
Струйные принтеры
В струйных принтерах изображение формируется микроскопическими каплями специальных чернил, вылетающих на бумагу через маленькие отверстия. В качестве элементов, выталкивающих струи чернил, используются пьезокристаллы. В основе их работы лежит эффект расширения под действием электричества. По сравнению с матричными принтерами этот способ печати обеспечивает лучшее качество печати и более высокую производительность. К тому же он очень удобен для реализации цветной печати (Рис. 2.22).
Рис. 2.22. Струйный фотопринтер
Цветное изображение формируется с помощью использования (наложения друг на друга) четырех основных цветов. Уровень шума струйных принтеров значительно ниже, чем игольчатых, поскольку его источником является только двигатель, управляющий перемещением печатающей головки.
При черновой печати скорость струйного принтера значительно выше, чем игольчатого. Качество печати зависит от количества сопел в печатающей головке — чем их больше, тем выше качество. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. Для струйных принтеров выпускается специальная бумага, но можно печатать и на обычной бумаге. В некоторых моделях для быстрого высыхания чернил применяется подогрев бумаги. Разрешение струйных принтеров при печати графики составляет от 300 до 720 dpi. Основные недостатки струйного принтера — относительно большая стоимость расходных материалов и возможность засыхания чернил внутри сопла, что приводит к необходимости замены печатающей головки.
Лазерные и светодиодные принтеры
Лазерные принтеры обеспечивают в настоящее время наилучшее качество печати. В них для печати используются лазерный луч, управляемый компьютером. В лазерном принтере имеется валик, покрытый полупроводниковым веществом, которое электризуется от попадания лазерного света. Луч при помощи поворотного зеркала направляется в то место валика, где должно быть изображение. Это место электризуется и к нему «прилипают» мельчайшие частицы сухой краски, которая находится в контейнере под валиком. После этого валик прокатывается по листу бумаги и краска переходит на бумагу. Для закрепления на бумаге красящего порошка ее пропускают через нагревательный элемент, что приводит к спеканию краски.
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.
Стоимость цветного лазерного принтера значительно выше, чем черно-белого, а скорость печати – ниже. Лазерные принтеры со средними возможностями печатают 4-8 страниц в минуту. Высокопроизводительные сетевые лазерные принтеры могут печатать до 20 и более страниц в минуту. Печать сложных графических изображений занимает больше времени.
Разрешение по вертикали соответствует шагу барабана и составляет от 1/300 до 1/600 дюйма. Разрешение по горизонтали определяется точностью наведения лазерного луча и количеством точек в строке и составляет, как правило, от 1/300 до 1/1200 дюйма.
Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, что связано с большим количеством вычислений. Минимальный объем памяти лазерного принтера не менее 1 Мбайт. Наиболее часто используется память от 2 до 4 Мбайт. Цветные принтеры требуют для работы еще большей памяти.
Память лазерного принтера может быть увеличена путем установки специальных карт с DRAM или SIMM модулями. Большинство лазерных принтеров могут печатать на бумаге формата А4, реже — A3. Некоторые принтеры могут печатать на обеих сторонах листа, но они стоят существенно дороже.
В светодиодных принтерах вместо лазера имеется полоса, состоящая из большого количества светодиодов, свет которых электризует полупроводниковый барабан. Все остальное происходит так же, как в лазерном принтере. Светодиоды — это полупроводниковые элементы, которые излучают свет при подаче на них напряжения. Разрешающая способность как светодиодных, так и лазерных принтеров находится в диапазоне от 300 до 1200 точек на дюйм.