Устройства вывода информации.
Устройства вывода информации предназначены для представления результатов работы компьютера в «человеческом» виде. Кроме видеомонитора, о котором шла речь выше, это принтер, предназначенный для бумажной печати тестовой и графической информации, плоттер (или графопостроитель), предназначенный для печати графиков и чертежей, и звуковые колонки.
Управление работой большинством устройств ввода-вывода компьютера осуществляется при помощи портов. Напомним, что портом называется виртуальная ячейка, соответствующая внешнему входу (или выходу) в компьютере. Конкретному устройству приписывается несколько портов, каждый из которых описывает один из элементов управления устройством. Для процессора операция ввода-вывода представляет собой просто пересылку данных из порта или в порт. Для внешнего устройства любой блок данных, переданный процессором в порт, является некоторой командой или данными, которые надо использовать по назначению (то есть назначению данного устройства). Посылая в определенные порты определенные данные, можно опросить устройство или перевести его в то или иное состояние. Например, посылая определенные числа в определенные порты, приписанные принтеру, можно узнать, подключен ли он, готов ли к печати, есть ли в нем бумага. Из другого порта читаются ответы принтера или сообщения, например, о том, что застряла бумага. Еще один порт предназначен для непосредственной передачи данных для печати.
|
|
|
Принтер является основным средством бумажного вывода. Принтеры бывают последовательные, строчные и страничные. По принципу действия различают принтеры ударного и безударного действия. По способу печати принтеры делятся на матричные и символьные.
Матричные принтеры ударного действия содержат вертикальный ряд игл или молоточков (иногда 2 ряда), которые вколачивают краситель с ленты прямо в бумагу, формируя последовательно символ за символом. Игольчатые принтеры имеют приемлемое качество печати, невысокую цену самого устройства, а также расходных материалов и бумаги. Для этих принтеров обычно возможно использование как форматной, так и рулонной бумаги. Головка принтера может быть оснащена 9, 18 или 24 иголками.
Существуют модели принтеров как с широкой (А3), так и с узкой (А4) кареткой. Высокое качество печати достигается для 24-игольчатых принтеров. Скорость печати для высокопроизводительных моделей может составлять до 380 знаков в секунду. Более высокую производительность обеспечивают построчные (постраничные) матричные принтеры. Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с большим количеством игл, при этом достигается скорость порядка 1500 строк в минуту. Матричные ударные печатающие устройства создают много шума, что является существенным недостатком.
|
|
|
Струйные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам и работают практически бесшумно. Струйные чернильные принтеры относятся к классу последовательных матричных безударных печатающих устройств. Они же в свою очередь подразделяются на устройства непрерывного и дискретного действия. Последние же могут использовать либо пузырьковую технологию, либо пьезоэффект. При печати высокого качества скорость вывода не превосходит обычно 2-3 (около 200 знаков в секунду), хотя максимальные значения могут достигать даже 7 страниц в минуту. Как правило, струйные принтеры позволяют эмулировать работу наиболее популярных моделей ударных устройств и поддерживать соответствующее программное обеспечение.
В лазерных принтерах используется электрографический способ создания изображения - примерно такой же, как и в ксероксах. Кроме лазерных существуют LED-принтеры, которые получили своё название из-за того, что полупроводниковый лазер в них был заменён «гребёнкой» мельчайших светодиодов.
Плоттер – это фактически большой принтер, специально ориентированный на построение чертежей. Он ориентирован на работу со специальными программами систем проектирования (САПР). Принципы его действия те же, что и у принтера.
|
|
|
Почти любой персональный компьютер имеет сейчас в своем составе специальную звуковую плату или аудио-адаптер или “саундбластер”. Аудио-адаптер представляет собой преобразователь цифровой информации в сигналы, которые генерируют звук в системе воспроизведения. Аудио-адаптер содержит аналого–цифровой преобразователь и цифро–аналоговый преобразователь. Аналого-цифровой преобразователь измеряет через определенные промежутки времени частоту и уровень звукового сигнала и превращает их в цифровой код. Полученный цифровой код записывается на внешний носитель.
Цифровые коды реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера. Поданный на цифро-аналоговый преобразователь цифровой сигнал преобразуется в аналоговые сигналы. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения.
Важными параметрами аудио-адаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования. Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигнала для преобразования в цифровой код. Обычно они лежат в пределах от 4–5 Кгц до 45–48 Кгц. Разрядность квантования характеризует число кодируемых уровней звукового сигнала и измеряется степенью числа 2. Сейчас применяются в основном 16-разрядные аудио-адаптеры, имеющие 216 = 65536 ступеней квантования — как у звукового компакт–диска.
|
|
|
Некоторые другие устройства.
Наряду с устройствами, которые выполняют понятные и видимые функции, существует ряд вспомогательных микросхем, которые играют существенную роль в работе компьютера. Перечислим наиболее важные из них.
Математический сопроцессор предназначен для более быстрого (по сравнению с основным процессором) выполнения вычислений с вещественными (то есть не целыми) числами. Кроме того, он позволяет производить вычисления с гораздо большей точностью. Для передачи управления сопроцессору используются специальные машинные команды.
Генератор тактовых импульсов посылает сигналы всем устройствам компьютера через определенные промежутки времени. Число сигналов (тактов) в секунду называется тактовой частотой компьютера. Она измеряется в мегагерцах (миллионах тактов в секунду). Генератор тактовых импульсов необходим для синхронизации работы всех устройств компьютера.
Контроллер прерываний управляет обслуживанием прерываний. Прерывание – это сигнал, который аппаратура посылает в процессор, сообщая об изменениях в своем состоянии или запрашивая определенные действия со стороны процессора. Контроллер прерываний перехватывает этот сигнал, определяет уровень его приоритета и посылает процессору соответствующий сигнал прерывания. Процессор, получив этот сигнал, не выполняет очередную машинную команду, а запускает специальную подпрограмму обработки прерывания.
Контроллер прямого доступа к памяти (англ. Direct Memory Access – DMA) позволяет осуществлять обмен информации оперативной памятью с внешними устройствами без участия процессора. Контроллер DMA освобождает процессор от управления операциями ввода – вывода, позволяя осуществлять ввод – вывод параллельно с вычислениями в процессоре.
Таймер предназначается для преобразования тактовой частоты компьютера в сигналы произвольной частоты. С его помощью работа компьютера привязывается к реальному времени. Кроме того, с его помощью осуществляется генерация звука.
Контрольные вопросы по теме.
1.Какие устройства компьютера следует назвать в первую очередь?
2.Объясните смысл технологии “общая шина”.
3.Что такое шина компьютера и из чего она состоит?
4.Как связаны объем оперативной памяти и разрядность адресной шины?
5.Почему оперативная память электрическая, а не магнитная?
6.Что такое идеология открытых систем?
7.Перечислите функции центрального процессора.
8.Какие функции выполняет оперативная память?
9.Какую роль в компьютере выполняют порты ввода-вывода?
10. Можно ли вводить и выводить информацию без участия процессора?
11. Что такое видеопамять и чем она отличается от остальной оперативной памяти?
12. Зачем нужна постоянная память?
13. Перечислите периферийные устройства персонального компьютера.
14. Как управлять работой принтера?
15. Для чего нужны контроллеры и каковы их функции?
Что такое интерфейс устройства компьютера?
16. Зачем нужны внешние запоминающие устройства?
17. Каковы причины разбиения программ на подпрограммы?
18. Перечислите основные функции операционной системы.
19. Что такое ядро операционной системы и утилиты операционной системы?
20. Перечислите примерные функции утилиты ввода-вывода.
21. Для чего нужны прерывания?
22. Что такое интерфейс операционной системы? Каков интерфейс MS DOS?
23. Что такое мультизадачность?
24. Что такое режим разделения времени при работе операционной системы?
25. Что в системе UNIX называется процессом?
26. Как операционные системы различают занятые и свободные участки оперативной памяти?
27. Что такое своппинг?
28. Что такое файловая система и для чего она нужна?
29. Перечислите функции управления файловой системой.
30. Укажите виды и типы компьютеров и их отличия?
31. Чем сервер отличается от компьютеров своего класса?
32. Назовите отличительные особенности персональных компьютеров.
33. За счет чего персональные компьютеры конкурируют с мейнфреймами?
34. Какое основное отличие суперкомпьютера от мейнфрейма?
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 312; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!