ПУ ответы / !ekzamen

1) Основные назначения периферийных устройств.

Основное назначение ПУ – обеспечить поступление в ПК из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ПК в виде, пригодном для восприятия человека или для передачи на другую ЭВМ, или в иной, необходимой форме. ПУ в немалой степени определяют возможности применения ПК.

2) Тенденция развития периферийных устройств вычислительной системы.

Первыми ПУ были перфораторы. Информационные технологии все активнее и глубже проникают во всю человеческую деятельность и становятся их неотъемлемой частью. Последние годы главным фактором повышения эффективности человеко-машинных систем управления и обработки информации является роль рациональной организации взаимодействия пользователя с ЭВМ через устройства ввода-вывода. На смену перфоленточным, перфокарточным и др. устройствам пришли графические устройства ввода-вывода, мониторы, появился новый класс переферийных устройств для ПК, которые отличаются малыми габаритами, надежны, с низкими энергозатратами. Раньше на ПУ приходилось 20%, сейчас 70%.

3) Критерии работоспособности периферийных устройств.

Прочность (способность деталей, узлов или изделий сопротивляться разрушениям любого вида)

Жесткость (способность деталей сопротивляться изменениям их формы под воздействием нагрузок и сохранять деформацию в пределах допустимых значений)

Износостойкость (процесс постепенного разрушения рабочих поверхностей деталей изменяемого её размера в результате трения или других явлений)

Виброустойчивость (понимают способность работать в нужном диапазоне режимов без колебанийрежиме далеком от резонанса.)

4) Свойства применяемых материалов для конструирования периферийных устройств.

Выбор материала и термообработка ПУ определяется:

Обеспечением требуемой надежности деталей в течении заданного периода эксплуатации

Экономическими факторами и условиями изготовления

Основные материалы применяемые для конструирования периферийных устройств:

Сталь (углерод до 2%)

Чугун ( свыше 2%)

Сплавы цветных металлов

Пластмассы, естественные и синтетические смолы

Дерево, кожа, резина

5)Основные понятия определения способов регистрации информации.

Под способом регистрации информации понимают физический или химический процесс с помощью которого получают визуальные изображения. От способа регистрации зависит качество изображения.

6) Классификация способов регистрации информации.

7)Контактный способ регистрации информации ( где применяется).

8)Бесконтактный способ регистрации информации.

9)Немеханический метод регистрации информации.

10)Струйный способ регистрации информации (+ о чернилах).

При струйном способе регистрации информации информация записывается управляющей струей. Жидкость состоит в различных агрегатных состояниях. По сравнению с перьевым струйный имеет ряд достоинств:

Отсутствие контакта регистрирующего органа с носителем

Высокое быстродействие

Большой срок службы

Классификация:

1)Управление струей электромагнитным полем

2)Струйно-трафаретная

3)Газоструйный

4)Пароструйный

5)Плазменноструйный

11)Электрофотографический способ регистрации информации.

1-ые появились в начале 20-х годов. Впервые предложил использовать свойства фотографических проводников в 1916 году Горин.

Сущность:

Совокупность способов воспроизведения, отображения и документирования информации с использованием полупроводниковых материалов(селен, окись цинка). В зависимости от величины светового потока, попадаемого на слой измененного электрического свойства(заряд стекает). В основе способа лежит процесс возбуждения электронов. Нормальное состояние атомов, при котором все электроны упакованы вблизи ядра, возможно только при абсолютном 0. Различного рода внешние воздействия приводят к тому, что часть электронов атомов оказываются расположены на более высоких энергетических уровнях. Для того, чтобы электроны могли участвовать в проводимости он должен иметь возможность приобрести скорость, т.е. увеличить кинетическую энергию, чтобы преодолеть собственное притяжение.

Широко применяется в полиграфии, копировально-множественной аппаратуре.

12)Какие способы регистрации информации применяются в печатающих устройствах (как зависит качество от давления).

13) Классификация печатающих устройств.

14) Принцип работы печатающих устройств с дисковым знаконосителем.

Знаконоситель выполняется в виде диска из легкой прочной пластмассы. На лепестках закреплены знаки, которые выводятся на позицию печати с помощью шагового двигателя, на конце которого закреплен диск с набором знаков. Воспроизведение знака на носитель информации осуществляется при ударе молоточка по лепестку. В печатающих устройствах первого типа использован лепестковый (дисковый) знаконоситель . Он выполняется в виде ромашки из легкой прочной пластмассы с радиальными лепестками. На конце лепестков прикрепляются литеры, которые в позицию печати устанавливаются серводвигателем. Печатающая головка с «ромашкой», красящей лентой и ударным механизмом закреплены на каретке, которая движется вдоль бумажного листа по направляющей. Всеми процессами движения каретки, ударного механизма (молоточка) и бумаги управляет встроенный микропроцессор. Когда головка перемещается вдоль строки, по сигналам от микропроцессора диск поворачивается и останавливается, молоточек удар-механизма приводится в действие, заставляя соответствующую литеру ударить по красящей ленте и оставить оттиск на бумаге.

15) Сухой способ проявления.

При сухом способе пигментная бумага после копирования в сухом состояния накладывается пигментным слоем на поверхность цилиндра. Для перевода применяется специальный переводной станок . Станок имеет приспособление, на котором укреплена металлическая или количество поступающей воды регулируется краном. Давление резинового валика на пигментную бумагу также можно регулировать. При вращении цилиндра смоченная водой пигментная бумага постепенно переходит а цилиндр. В связи с тем, что во время прикатывания происходит смачивание только поверхности пигментного слоя, деформация пигментной бумаги незначительна. На переводном станке имеются кронштейны, на которых устанавливается деревянная планка (линейка) с металлической кромкой для прочерчивания на поверхности цилиндра линии наклада пиг. бумаги, а также для разметки копии и обводки ее рейсфедером На этом же станке можно проявлять пиг. копию. Для этой цели под цилиндром имеется металлическое корыто, в которое наливается горячая вода.

16) Перьевой способ записи (требования к чернилам).

В перьевом способе в качестве регистрирующего элемента применяются стеклянные или металлические перья, а также трубки, в качестве носителя — обычная бумага. Материалом для получения видимого изображения служат писчие, магнитные, токопроводящие и другие чернила. Наряду с жидкими чернилами применяются и чернильные пасты, представляющие растворы синтетических смол и органических красителей. Чернильные пасты позволяют записывать изображение без расплывания. Магнитные чернила содержат магнитные компоненты типа Fe3O4.

Перьевым способом регистрации был карандаш.

Достоинства:

-относительная долговечность.

-стабильность.

-высокое качество.

Недостатки:

-замерзание.

-высыхание.

В качестве регистрируемого аппарата использовались перьевые красящие вещества являющиеся чернилами.

17) Назначения сканера. Принцип действия.

Сканер служит для цифрового ввода графической информации со сканируемого изображения в компьютер. Сканер включает в себя следующие элементы:

Корпус

Электронная схема

Стекло (у планшетного сканера)

Сканирующая установка

Лампа

Рамки (у слайд-сканера)

Впроцессе сканирования оригинал освещается источником света. Светлые области оригинала отражают больше света, чем темные. Отраженный (или преломленный) свет оптической системой направляется на фотоприемник, который преобразует интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой для дальнейшей обработки с помощью ПК.

Сканеры весьма разнообразны, и их можно классифицировать по целому ряду признаков. В основе классификации могут быть следующие признаки:

способ формирования изображения (линейный, матричный);

конструкция кинематического механизма (ручной, настольный, комбинированный);

тип вводимого изображения (черно-белый, полутоновый,цветной);

степень прозрачности оригинала (отражающий, прозрачный);

аппаратный интерфейс (специализированный, стандартный);

программный интерфейс (специализированный, TWAIN-совместимый).

18)Область применения плоттера.

Устройство, позволяющее представлять выводимые из компьютера данные в форме рисунка или графика на бумаге, называют обычно графопостроителем, или плоттером. Области применения плоттеров можно условно разделить на несколько направлений, в зависимости от типа печатной продукции, которая изготавливается с их использованием, а требования, которые предъявляются к печатной продукции каждого направления будут определять критерии выбора конкретной модели плоттера.

Автоматизированное проектирование, архитектурно-строительное проектирование, САПР/ CAD/AEC, ГИС: печать чертежей

Изготовление наружной и внутренней рекламы

19) Тенденция развития и устройства флешки.

Бурное развитие электроники, которым ознаменовался конец двадцатого века, привело к тому, что в ХХI веке появилось огромное количество различных устройств, без которых уже трудно представить жизнь современного человека. Одним из них является компьютерная флэш-память, в просторечии называемая флешкой. Еще 10-15 лет назад было трудно вообразить, что устройство величиной с мизинец, может вмещать в себя огромное количество информации – несколько фильмов, сотни аудиотреков, электронные книги, фотографии и другие файлы. Со временем меняется дизайн флешек, технические особенности тоже не стоят на месте. Внутри этого устройства находится плата с электронными элементами и устройство для коммуникации с компьютером. Сердце флешки – компьютерный чип, состоящий из огромного числа миниатюрных транзисторов, обеспечивающих хранение информации. Флешка не имеет движущихся частей и поэтому мало напоминает жесткий диск. Благодаря транзисторам, вся информация, которую пользователь заносит на флешку, может храниться практически неограниченное время. При этом на сохранность информации не влияет постоянное перемещение этого устройства от одного компьютера к другому. Форма флешки не имеет принципиального значения, главное – это ее разъем. Большинство флешек подсоединяется через USB-вход, для некоторых моделей нужен специальный слот – обычно это фото и видеотехника, а также телефоны. Такие карты памяти обычно флешками и не называют, хотя принцип работы у них тот же самый.

20)Основное назначение и конструирование компьютерной мыши.

Мышь - в информатике - устройство управления курсором, имеющее вид небольшой коробки. Перемещения мыши по горизонтальной поверхности преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. Она служит для ввода данных или одиночных команд, выбираемых из меню или текстограмм графических оболочек, выведенных на экран монитора. Мышь представляет собой небольшую коробочку с двумя или тремя клавишами и утопленным, свободно вращающимся в любом направлении шариком на нижней поверхности. Она подключается к компьютеру при помощи специального шнура и требует специальной программной

поддержки. Мышь является наиболее распространенным устройством ввода графической информации в ПЭВМ. При перемещении мыши и/или нажатии/отпускании кнопок мышь передает информацию в компьютер о своих параметрах (величине перемещения и статусе кнопок). Существует много различных типов устройства типа мышь, отличающихся как по принципу работы (механическая, оптомеханическая и оптическая), так и по способу общения (протоколу) с ПЭВМ. Для достижения некоторой унификации каждая мышь поставляется обычно вместе со своим драйвером - специальной программой, понимающей данный конкретный тип мыши и предоставляющей некоторый (почти универсальный) интерфейс прикладным программам. При этом вся работа с мышью происходит через драйвер, который отслеживает перемещения мыши, нажатие и отпускание кнопок мыши и обеспечивает работу с курсором мыши - специальным маркером на экране (обычно в виде стрелки), дублирующим все передвижения мыши и позволяющим пользователю указывать мышью на те или иные объекты на экране. В настоящее время также существует оптическая мышь, где сигнал передается с помощью луча мыши на специальный коврик

ианализируется электроникой. Пока менее распространена бесхвостая (безкабельная) инфракрасная мышь (принцип ее действия похож на действие пультов дистанционного управления)

ирадиомышь.

21)Основные физические свойства ЖК.

Размер рабочей области экрана. Размер экрана — это размер по диагонали от одного угла экрана до другого. У ЖК-мониторов номинальный размер диагонали экрана равен видимому, но у ЭЛТ-мониторов видимый размер всегда меньше.

Радиус кривизны экрана ЭЛТ. Современные кинескопы по форме экрана делятся на три типа: сферический, цилиндрический и плоский

Тип маски. Существует три типа маски: а) теневая маска; б) апертурная решетка; в) щелевая маска. Экранное покрытие. Важными параметрами кинескопа являются отражающие и защитные свойства его поверхности. Если поверхность экрана никак не обработана, то он будет отражать все предметы, находящиеся за спиной пользователя, а также его самого. Это отнюдь не способствует комфортности работы. Кроме того, поток вторичного излучения, возникающий при попадании электронов на люминофор, может негативно влиять на здоровье человека.

Вес и размеры

Углы поворота. Положение монитора относительно подставки должно регулироваться. Как правило, доступен наклон вверх-вниз и поворот вправо-влево. Иногда также добавляется возможность подъема по вертикали или поворота основания подставки.

Потребляемая мощность. ЭЛТ-мониторы в зависимости от размера экрана потребляют от 65 до 140 Вт. В энергосберегающих режимах современные мониторы потребляют в среднем: в режиме «sleep» — 8,3 Вт, в режиме «off» — 4,5 Вт (обобщенные данные по 1260 мониторам, сертифицированным по стандарту «Energy Star»). ЖК-мониторы являются самыми экономичными — они потребляют от 25 до 70 Вт, в среднем 35–40 Вт. Величина энергопотребления плазменных мониторов намного выше — от 250 до 500 Вт.

Тип матрицы — технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей.

Класс матрицы — по ISO 13406-2 подразделяются на четыре класса.

Разрешение — горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселях. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно фиксированное разрешение, остальные достигаются интерполяцией. (ЭЛТ-мониторы также имеют фиксированное количество пикселей, которые также состоят из красных, зеленых и синих точек. Однако из-за

особенностей технологии при выводе нестандартного разрешения в интерполяции нет необходимости).

Видимая диагональ — размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.

Контрастность — отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек при заданной яркости подсветки. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведённая для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

Яркость — количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

Время отклика — минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости. Составляется из двух величин:

Время буферизации (input lag). Высокое значение мешает в динамичных играх; обычно умалчивается; измеряется сравнением с кинескопом в скоростной съёмке. Сейчас (2011) в пределах 20—50 мс; в отдельных ранних моделях достигало 200 мс.

Время переключения — именно оно указывается в характеристиках монитора. Высокое значение ухудшает качество видео; методы измерения неоднозначны. Сейчас практически во всех мониторах заявленное время переключения составляет 2—6 мс.

22)Лазерный принтер.

Лазерный принтер — один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обычной (не специальной) бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственной экспозиции (освещения) лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера. Отпечатки, сделанные таким способом, не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое. Лазерный принтер это сложное электронно-механическое устройство, состоящее из нескольких сотен деталей и 3-8 узлов. Важную функцию имеют многие детали. Изношенные или поврежденные детали, порой являются причиной выхода из строя всего устройства или могут сделать работу принтера менее эффективной. Принтер разделён на несколько основных узлов:

Корпус

Узел привода

Узел захвата бумаги

Узел формирования изображения

Узел термозакрепления

Процесс лазерной печати складывается из последовательных шагов:

1) Зарядка барабана

Вал первичного заряда (PCR) равномерно передает на поверхность вращающегося барабана отрицательный заряд.

2) Экспонирование

Отрицательно заряженная поверхность барабана экспонируется лазерным лучом только в тех местах, на которые будет нанесен тонер. Под действием света, фоточувствительная поверхность барабана частично теряет отрицательный заряд. Таким образом, лазер экспонирует на барабан скрытое изображение в виде точек с ослабленным отрицательным зарядом.

3) Нанесение тонера

На этом этапе скрытое изображение на барабане при помощи тонера превращается в видимое изображение, которое будет перенесено на бумагу. Тонер, находящийся около магнитного вала, притягивается к его поверхности под действием поля постоянного магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. При вращении магнитного вала тонер проходит сквозь узкую щель, образованную “доктором” и валом. В результате он приобретает отрицательный заряд и прилипает к тем участкам барабана, которые были экспонированы. “Доктор” обеспечивает равномерность нанесения тонера на магнитный вал.

4) Перенос тонера на бумагу

Продолжая вращаться, барабан с проявленным изображением соприкасается с бумагой. С обратной стороны бумага прижимается к валу Transfer Roller, несущему положительный заряд. В результате отрицательно заряженные частицы тонера притягиваются к бумаге, на которой получается изображение, “насыпанное” тонером.

5) Закрепление изображения

Лист бумаги с незакрепленным изображением перемещается к механизму закрепления, представляющим собой два соприкасающихся вала, между которыми протягивается бумага. Нижний вал (Lower Pressure Roller) прижимает ее к верхнему валу (Upper Fuser Roller). Верхний вал нагрет, и при соприкосновении с ним частицы тонера расплавляются и закрепляются на бумаге.

6) Очистка барабана

Некоторое количество тонера не переносится на бумагу и остается на барабане, поэтому его необходимо очистить. Эту функцию выполняет “вайпер”. Весь тонер, оставшийся на барабане, счищается вайпером в бункер для отработанного тонера. При этом Recovery Blade закрывает область между барабаном и бункером, не позволяя тонеру просыпаться на бумагу.

7) Стирание изображения с барабана

На этом этапе с поверхности барабана “стирается” скрытое изображение, нанесенное лазерным лучом. При помощи вала первичного заряда поверхность фотобарабана равномерно “покрывается” отрицательным зарядом, который восстанавливается в тех местах, где он был частично снят под действием света.

23)Органические светодиодные мониторы

Светодиоды, создаваемые на основе тонкопленочных полимерных и молекулярных органических материалов. OLED, построенные по TFT-технологии, в отличие от жидкокристаллических мониторов (LCD) сами являются источниками светового излучения и поэтому не требуют дополнительной подсветки. Это обеспечивает более высокий диапазон яркости и меньшее энергопотребление мониторов. OLED-экраны тоньше ЖК-экранов и могут быть выполнены на различных тонких основах, например на пластике. Недостатком данной технологии являются определенные проблемы с точностью цветопередачи, а также необходимость использования для контроля каждой точки изображения нескольких транзисторов, что может заметно снизить их преимущества по энергопотреблению и стоимости. Кроме того, максимальное время работы

экранов на органических полупроводниках составляет 10 тыс. часов, что для настольных систем и телевизоров явно недостаточно. Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом, катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой — положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона, которое сопровождается испусканием (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным. Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации не происходит. В качестве материала анода обычно используется оксид индия, легированный оловом. Он прозрачный для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Для изготовления катода часто используют металлы, такие как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствующей инжекции электронов в полимерный слой.[

Схема 2х слойной OLED-панели: 1.

Катод(−), 2. Эмиссионный слой, 3. Испускаемое излучение, 4. Проводящий слой, 5. Анод

(+)

24) Внешнее запоминающее устройство. Жесткие диски.

Внешние запоминающие устройства. Эти устройства обеспечивают хранение больших массивов информации. Они относительно недороги, но обладают значительно меньшим быстродействием, чем устройства внутренней памяти ЭВМ. Наиболее широкое распространение получили ВЗУ на магнитных носителях (лентах и дисках).

Накопители на жёстких дисках (винчестеры).

Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером. С точки зрения операционной системы элементарной единицей размещения данных на диске является кластер. Он представляет собой группу секторов, с точностью до которой происходит размещение файлов на диске. Сектор представляет собой зону дорожки, в которой собственно и хранятся разряды данных.Количество секторов на дорожке зависит от многих переменных, но в основном определяются суммарной длиной поля данных и служебного поля, образующих сектор (горизонтальная плотность). размер сектора.

Емкость винчестера – его основная характеристика. Сегодня объем данных, которые можно записать должен быть не менее 10-15 Гб, но требования программного обеспечения постоянно