ТСИ для гр2131117,2131121

По способу нанесения красителя:

• принтеры ударного действия – игольчатые принтеры, которые формируют изображение путем удара иголок по бумаге через красящую ленту. Каждая иголка является металлическим стержнем маленького электромагнита, при подаче напряжения на который происходит ее выброс. Иголки собраны в матрицу в один или несколько рядов на печатающей головке, из-за чего такие принтеры называют матричными. Максимальное разрешение 360 х 360 dpi. Существуют цветные матричные принтеры, использующие многоцветную красящую ленту.

• Принтеры безударного действия: термические, струйные, лазерные.

- термические – физический принцип основан на изменении цвета нагретой маленькой области (точки, нагрев которой обеспечивает печатающая головка) специальной термочувствительной бумаги.

- струйные - физический принцип основан на выбросе маленькой капли чернил (объемом несколько пиколитров:10^-12) из сопла печатающей головки в заданную точку бумаги.

Существует несколько технологических способов выброса чернил – пьезоэлектрический, метод газовых пузырей, метод drop – on – demand.

Реализация цветной печати достигается применением цветных картриджей.

- лазерные - физический принцип основан на прилипании тонера (мелкодисперсного порошка) к светочувствительной, электростатически заряженной поверхности специального прокатывающего барабана в тех местах, где их разрядил луч лазера. Далее по барабану прокатывается лист бумаги, на который переходят частички тонера, после чего бумага подвергается нагревания, вследствие чего порошок расплавляется, проникает в поры бумаги и застывает. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее качество.

Плоттеры являются координатными печатающими устройствами. Изображение формируется из графических примитивов: отрезков прямых, точек, дуг, эллипса и прямоугольника. Буквы текста интерпретируются управляющим устройством плоттера как набор примитивов. Размер печатающей поверхности плоттера достигает формата А0. Существует два типа печатающих плоттеров: планшетные и рулонные.

Планшетные плоттеры имеют передвигающуюся над листом бумаги печатающую либо чернилами (струйный тип) либо пишущую пером (фломастер, шариковой ручкой и т.д.) головку. Позиционирование головки осуществляется специальным микроконтроллером и достигается точности в сотые доли миллиметра.

В рулонных плоттерах бумага либо намотана и подается со специального барабана или бумага в форматах до А1 или А0 устанавливается в зажимные приспособления плоттера, Пишущая головка передвигается только вдоль оси барабана. Для обеспечения точности позиционирования применяется дорогостоящая механика. Обычно такие плоттеры струйного типа, так же они имеют большую внутреннюю память.

Режущий плоттер отличается тем, что взамен пишущего узла установлен резак, который позволяет вырезать на самоклеющейся пленке векторные изображения, буквы и т.д., из которых изготавливается наружная реклама (штендеры, растяжки и прочее).

Сканер (оптический считыватель) – внешнее устройство ЭВМ для ввода плоского изображения. В основе широко распространенных типов сканеров используются так называемые приборы с зарядовой связью (ПЗС), позволяющие преобразовать падающий на них свет в электрический заряд и в последующем в цифровой код с помощью цифроаналоговых преобразователей. Величина заряда пропорциональна интенсивности света. Приборы ПЗС, размещенные в линию, позволяют считать одну строку изображения, освещенного яркой люминесцентной лампой. Затем считывается следующая строка и т.д.

Цифровой код представляет собой растровое изображение, каждая точка которого – это код определенного цвета. Разрядность кода определяет глубину цветопередачи и, в конечном счете, качество картинки. При необходимости преобразования отсканированного текста в символы применяют различные аппаратно-программные средства, основанные на методе сравнения с эталонами, методе зондов и применении искусственной нейронной сети (перцептрон).

Цифровые фотоаппараты и видеокамеры, а также слайдовые сканеры имеют прямоугольную матрицу ПЗС, позволяющую получить цифровой код изображения целиком, а не построчно.

К другим типам сканеров относятся:

• оптические считыватели со спиральной барабанной разверткой;

• оптические считыватели методом «бегущего луча»;

• оптические считыватели «слежение за контуром».

Основные функции и структура модулей ввода-вывода.

Функции, которые выполняет МВВ, объединены в следующие группы:

• управление и синхронизация – это функции координации потоков данных между ВнУ и внутренними ресурсами ЭВМ;

• взаимодействие с процессором – функции расшифровки команд процессора, передачи данных, передачи процессору информации о текущем состоянии ВнУ, распознавания адресов подключенных к МВВ внешних устройств;

• взаимодействие с ВнУ – функции по передаче команд, обмену данными, приему информации о текущем состоянии ВнУ;

• временная (тактовая) буферизация данных – функции временного хранения данных во внутреннем буфере МВВ при работе с низкоскоростными внешними устройствами;

• обнаружение ошибок и сбоев – функции по обнаружению ошибок и сбоев, возникающих в процессе работы МВВ, и передаче соответствующей информации процессору.

Обобщенная структурная схема МВВ:

МВВ взаимодействует с другими компонентами ЭВМ через системную магистраль ЭВМ. Данные, передаваемые в обе стороны через МВВ, временно сохраняются в одном или нескольких регистрах данных. В регистрах состояния хранится информация о текущем состоянии подключенных ВнУ. Регистры состояния могут работать и в режиме регистров управления при записи в них информации, конкретизирующей передаваемые процессором команды. Логические блоки (подсистемы) в составе МВВ обмениваются с процессором сигналами (каналами) по шине управления системной магистрали. Для взаимодействия со внешними устройствами в состав МВВ включаются логические блоки, специфичные для определенного типа ВнУ. Такие блоки предназначены для распознавания и формирования кодов адресов, ассоциированных с подключенными к нему ВнУ.

Существует три принципиально различных способа выполнения операции ввода – вывода:

• программируемый ввод – вывод (асинхронный режим) в этом случае операция выполняется под контролем программного обеспечения. При этом процессор постоянно занят обменом данными и не может выполнять другую работу;

• ввод – вывод по прерыванию (синхронный режим) в этом случае процессор только запускает процесс обмена и не ожидает ответа от МВВ о его окончании, а выполняет другую работу. Когда внешнему устройству потребуется ресурс процессора, то через МВВ и системную магистраль выставляется соответствующее прерывание;

• прямой доступ к памяти (Direct Memory Access – DMA) в этом случае специализированный контроллер принимает на себя всю нагрузку по передаче данных между оперативной памятью ЭВМ и ВнУ, освобождая процессор от рутинных операций. При этом DMA:

- освобождает процессор от управления операциями ввода – вывода

- позволяет осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы с обменом данными между внешними устройствами и основной памятью

- производит обмен данными со скоростью, ограничиваемой только пропускной способностью основной памяти и ВнУ.

Рис. Взаимодействие устройств в режиме DMA

Передача данных в режиме DMA выполняется контроллером в следующей последовательности:

1. прием запроса от ВнУ

2. формирование запроса процессору на захват шин системной магистрали

3. прием сигнала, подтверждающего переход процессора в состояние захвата системной магистрали

4. формирование сигнала, сообщающего ВнУ о начале выполнения циклов DMA

5. выдача на шину адреса системной магистрали адреса ячейки оперативной памяти, предназначенной для обмена

6. выработка сигналов, обеспечивающих управление обменом данными;

7. по окончанию прямого доступа к памяти контроллер либо организует повторение цикла DMA, либо завершает режим доступа к памяти, снимая запросы на него.