Внешние устройства ЭВМ

     

     Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе.

     Для получения цветного изображения  люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом.

     Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, перед люминофором ставят маску – панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями.

     Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость  и насыщенность изображения.

     Чем меньше шаг между отверстиями  или щелями (шаг маски), тем четче  и точнее полученное изображение.

     Шаг маски измеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее распространены мониторы с шагом маски 0,25-0,27 мм.

     Одним из главных параметров монитора является частота кадровой развертки, называемой также частотой регенерации (обновления) изображения (частота смены изображения  на экране).

     Она показывает, сколько раз в течение  секунды монитор может полностью  сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров).

     Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц).

     Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление  глаз, тем больше времени можно  работать с компьютером непрерывно.

     Этот  параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера, хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.

     При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым.

     Минимальным считают значение 75 Гц, нормативным  – 85 Гц и комфортным – 100 Гц и более.

     При работе с компьютером нужно помнить, что главная нагрузка приходится на зрение и если изображение будет дрожать на экране глаза будут сильно утомляться.

     Размер  монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения – дюймы. Стандартные  размеры: 14"; 15"; 17"; 19"; 20"; 21".

     В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19-21 дюйм.

     Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует монитор  с точки зрения требований техники  безопасности.

     В настоящее время общепризнанными  считаются следующие международные  стандарты: MPR-II, ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99 (приведены в хронологическом порядке).

     Стандарт MPR-II ограничил уровни электромагнитного  излучения пределами, безопасными  для человека.

     В стандарте ТСО-92 эти нормы были сохранены, а в стандартах TСО-95 и TСО-99 ужесточены.

     Эргономические  и экологические нормы впервые  появились в стандарте ТСО-95, а  стандарт TСО-99 установил самые жесткие  нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, антибликовые свойства покрытия).

     Большинством  параметров изображения, полученного  на экране монитора, можно управлять  программно. Программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в системный комплект программного обеспечения.

     Мониторы  на жидких кристаллах (LCD)

     

     Мониторы  на катодно-лучевой трубке (CRT) устареют в течение ближайших нескольких лет. Их место займут тонкие и плоские  дисплеи на жидких кристаллах, до сих  пор использовавшиеся в ноутбуках  и компьютерах laptop.

     Основными достоинствами LCD-мониторов являются:

• более живые и естественные цвета и образы;
• отсутствие искривления экрана;
• меньшее тепловое излучение;
• потребление почти на 65% меньше энергии, чем CRT-мониторы;
• отсутствие электромагнитного излучения (полностью безопасны для здоровья);
• вес примерно в два раза меньше традиционных мониторов занимаемая площадь на столе почти в два раза меньше, чем у CRT-мониторов. LCD-дисплеи настолько тонки, что их можно крепить к стене.

 

     Принтер

     По  принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

     Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.

     

     Лазерные  принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт – page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

     

     Принцип действия лазерных принтеров  следующий:

• в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;
• горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала; участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;
• барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд; при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;
• лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

     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.

     Основное  преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dpi, а профессиональные модели – до 1200 dpi.  

     Струйные  принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта – этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической. Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.

     

     К положительным свойствам  струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость.

     Основным  недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати. В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.  

     Плоттер

     Плоттер (графопостроитель) - устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.

     

     Графопостроители  рисуют изображения с помощью  пера (пишущего блока).  

     Устройства  хранения данных

     Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:

• когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;
• когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

     В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько  типов устройств, использующих магнитные  или магнитооптические носители:

• Стримеры,
• ZIP-накопители,
• Накопители HiFD,
• Накопители JAZ.

     Стримеры – это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена.

     К недостаткам стримеров относят  малую производительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента – это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).  

       

     Емкость магнитных кассет (картриджей) для  стримеров составляет до нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение  емкости за счет повышения плотности  записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

     ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт.

     ZIP-накопители  выпускаются во внутреннем и  внешнем исполнении. В первом  случае их подключают к контроллеру  жестких дисков материнской платы,  а во втором – к стандартному  параллельному порту, что негативно  сказывается на скорости обмена  данными. 

     Основным  недостатком ZIP-накопителей является отсутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма.  

     Флеш-память

     Флеш-память (англ. flash memory) – разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти (ПППЗУ).

     

     Она может быть прочитана сколько  угодно раз (в пределах срока хранения данных, типично – 10–100 лет), но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально – около миллиона циклов). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи – намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW.