Манипулятор типа «мышь»

Манипулятор типа «мышь» предназначен для быстрого доступа к элементам интерфейса пользователя и инициирования на них со­бытий с помощью кнопок. Обычно мышь имеет две-три кнопки.

Принцип работы мыши заключается в отслеживании перемещен™ корпуса мыши по поверхности и синхронизации перемещения по экрану монитора курсора.

Существует два типа мышей. Внутри шариковых мышей на­ходится шарик, вращающий два валика. Вращение валиков позво­ляет отследить перемещение мыши. В основе оптических мы­шей лежит светодиод, посылающий световой сигнал и считывающий его отражение. При перемещении мыши посланный луч отражается под другим углом, что позволяет выявить направление движения мыши.

Все перемещения мыши и нажатия ее клавиш (клики) рассматри­ваются как события, анализируя которые устанавливается, состоялось ли событие и в каком месте экрана в этот момент находится курсор мыши.

Основной характеристикой мыши является разрешающая способ­ность — насколько точно можно отследить самое мельчайшее пере­мещение мыши. Измеряется в точках (dot) на дюйм (dpi — dotsperinch).

Клавиатура и мышь подсоединяются к портам PS/2 или USB.

Принтеры

Печатающие устройства (принтеры) — это устройства вывода данных из ЭВМ и фиксирующие их на бумаге. Основными характе­ристиками принтеров являются разрешающая способность, скорость печати, объем установленной памяти и максимальный поддерживае­мый формат бумаги.

Например, разрешение 1440 dpi означает, что на длине одного дюйма бумаги размещается 1 440 точек. Запись 720 х 360 dpi означа­ет разрешение печати по горизонтали и вертикали соответственно. Чем больше разрешение, тем точнее воспроизводятся детали изо­бражения, но при этом возрастает время печати.

Единицей измерения скорости печати информации служит число печатаемых страниц формата А4 (210 х 297 мм) в минуту (ppm — pagesperminute).

Данные с ЭВМ хранятся во встроенной памяти принтера. Далее принтер уже самостоятельно печатает файл без участия ЭВМ. Такая печать называется фоновой. Если данные для печати полностью не помещаются в память принтера, ЭВМ ждет, пока принтер распеча­тает данные и освободит память, и вновь загружает следующий блок данных в память принтера.

Максимальный поддерживаемый формат бумаги для большинства принтеров А4 или АЗ (297 х 420 мм).

Принтеры подключаются к ЭВМ через порты LPT или USB.

Рассмотрим три наиболее распространенных типа принтеров:

• матричные;

• струйные;

• лазерные.

В матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами (pin).

Между бумагой и иглой находится красящая лента. При каждом ударе иглы по ленте краска переносится на бумагу. Цвет изображения на бумаге определяется цветом красящей ленты. Каждая игла управ­ляется собственным электромагнитом. Печатающая головка с иглами перемещается в горизонтальном направлении листа, и знаки в стро­ке печатаются последовательно. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Обычно матричные принтеры оснащены 9, 18 или 24 иглами.

Достоинства матричных принтеров:

• низкая стоимость принтера и расходных материалов для него (красящей ленты);

• низкая себестоимость копии;

• возможность одновременной печати нескольких копий с помо­щью копирки.

Недостатки матричных принтеров:

• невысокие качество и скорость печати;

• шум при печати.

Струйные принтеры в печатающем узле вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил) («пузырьковая» технология). Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел (дюз). Технически процесс распыления выглядит следующим образом. В стенку сопла встроен электрический нагревательный элемент, температура которого при подаче электрического импульса резко возрастает за 5 —10 мкс. Все чернила, находящиеся в контакте с на­гревательным элементом, мгновенно испаряются, что вызывает резкое повышение давления, под действием которого чернила вы­стреливаются из сопла на бумагу. Объем выстреливаемой капли не превышает 1,5 пиколитра (1 пиколитр = Ю~¹⁰ л). После «выстрела» чернильные пары конденсируются, в сопле образуется зона понижен­ного давления и в него всасывается новая порция чернил. Чернила каждого цвета находятся в своем картридже. Для создания цветного изображения используется обычно принятая в полиграфии цветовая схема CMYK, включающая в себя четыре базовых цвета: Cyan— циан (оттенок голубого), Magenta— пурпурный, Yellow— желтый, ЫасК — черный. Сложные цвета образуются смешением цветов CMYK. В по­следнее время к базовой схеме добавляют 2 — 4 цвета для повышения правильности цветопередачи.

Основные достоинства струйных принтеров:

• высокое качество печати для принтеров с большим количеством сопел с разрешением до 720 х 1 440 dpi; возможна печать фотогра­фий;

• высокая скорость печати — до 10 страниц в минуту;

• бесшумность работы.

Основные недостатки струйных принтеров:

• использование хорошей бумаги, чтобы не растекались чернила;

• опасность засыхания чернил внутри сопла, что иногда приводит к необходимости замены печатающего узла;

• высокая стоимость расходных материалов, в частности картрид­жей с чернилами.

В лазерных принтерах для создания сверхтонкого светового луча служит лазер. Лазер вычерчивает на поверхности предваритель­но заряженного электрически положительно светочувствительного фотобарабана контуры невидимого

жения. На барабан наносится красящий порошок (тонер). В тех точках барабана, на которые попал лазерный луч, меняется заряд, и к этим местам притягиваются частицы тонера. Лист втягивается с лотка, и ему передается электрический заряд. При наложении на барабан лист притягивает к себе частицы тонера с барабана. Для фиксации тонера лист снова заряжается и проходит между валами, нагретыми до 180 °С. По окончании печати барабан разряжается, очищается от тонера и снова используется. В результате получаются отпечатки, не боящиеся влаги, устойчивые к истиранию и выцвета­нию.

Широко используются цветные лазерные принтеры. Цветная пе­чать обеспечивается применением разноцветного тонера по цветовой схеме CMYK. В цветном лазерном принтере находятся четыре печат­ных механизма, расположенные в ряд. Бумага последовательно про­ходит под каждым из четырех фотобарабанов, с которых на нее на­носится тонер соответствующего цвета. При черно-белой печати цветные барабаны просто приподнимаются над поверхностью бума­ги и не участвуют в печати.

Достоинства лазерных принтеров:

• высокая скорость печати — от 10 до 40 и более страниц в мину­ту;

• скорость печати не зависит от разрешения;

• высокое качество печати (до 2 880 dpi);

• нетребовательность к качеству бумаги;

• низкая себестоимость копии (на втором месте после матричных принтеров);

• бесшумность.

Недостатки лазерных принтеров:

• высокая цена принтеров, особенно цветных;

• невысокое качество цветных изображений, напечатанных на цветных лазерных принтерах;

• высокое потребление электроэнергии.

Сканеры

Сканер — это устройство для ввода в ЭВМ информации с бумаги, слайдов или фотопленки.

Различают планшетные и ручные сканеры.

Принцип работы планшетных сканеров заключается в сле­дующем. Сканируемый оригинал помещается на прозрачном непод­вижном стекле. Вдоль стекла передвигается сканирующий сенсор с источником света.

Оптическая система планшетного сканера проецирует световой поток, отражаемый от сканируемого оригинала, на сканирующий сенсор.

Применяютсядватипасенсоров: CCD (Charge-Coupled Device) и CIS (Contact Image Sensor).

В CCD-сканерах используется система зеркал, установленная в специальной каретке. Зеркала передают отраженный от оригинала свет на параллельные линейки светочувствительных элементов (CCD- матрица). Каждая линейка принимает информацию о своем цвете: красном (Red), зеленом (Green) и синем (Blue).

В CIS-сканерах светочувствительный элемент находится в непо­средственной близости от сканируемого документа, и система зеркал не применяется. Поэтому CIS-сканеры компактнее CCD-сканеров, однако глубина резкости и качество изображения уступают послед­ним.

В сканирующем сенсоре уровни освещенности преобразуются в уровни напряжения и формируется аналоговый сигнал. Затем, после коррекции и обработки, аналоговый сигнал преобразуется в цифро­вой аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Цифровой сигнал поступает в ЭВМ, где данные, соответствующие изображению ори­гинала, обрабатываются и преобразовываются под управлением драйвера сканера.

Время сканирования страницы формата А4 составляет 5 — 15 с.

В отличие от планшетного пользователь сам двигает сканирующую головку ручного сканера по оригиналу.

Ручные сканеры применяются в магазинах для считывания скан- кодов товаров.

Основными характеристиками сканеров являются разрешающая способность, скорость сканирования и максимальный поддерживае­мый формат бумаги. Эти характеристики аналогичны характеристи­кам принтеров.

Сетевой адаптер

Для доступа ЭВМ к локальной сети используется специальная плата — сетевой адаптер, которая выступает в качестве физическо­го соединения ЭВМ и канала связи. Сетевой адаптер выполняет следующие функции:

• подготовка данных, поступающих от ЭВМ, к передаче по кана­лу связи;

• передача данных по каналу связи;

• прием данных из канала связи и перевод их в форму, понятную ЭВМ.

Каждый сетевой адаптер имеет уникальный физический адрес, записанный в него на стадии производства.

Модем

Модем — это устройство, предназначенное для подсоединения ЭВМ к обычной телефонной линии. Название происходит от сокра­щения двух слов: МОдуляция и ДЕМодуляция.

ЭВМ вырабатывает дискретные электрические сигналы (последо­вательности нулей и единиц), а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме, т.е. в виде сигнала, уровень которо­го изменяется непрерывно, а не дискретно. Модемы выполняют цифроаналоговое и аналого-цифровое преобразования. При пере­даче данных, модемы накладывают цифровые сигналы (рис. 8.4, б), полученные из ЭВМ, на непрерывную частоту телефонной линии (рис. 8.4, а) (модулируют ее), а при их приеме демодулируют инфор­мацию и передают ее в цифровой форме в ЭВМ.

Модуляция колебаний — это изменение амплитуды, частоты или фазы колебаний по определенному закону. Различают амплитудную модуляцию (рис. 8.4, в), частотную модуляцию (рис. 8.4, г) и фазовую модуляцию (рис. 8.4, д).

Модемы передают данные по обычным телефонным каналам со скоростью от 300 до 56 ООО бит/с. Кроме того, современные модемы осуществляют сжатие данных перед отправлением, что сокращает время передачи данных.

По конструктивному исполнению модемы бывают трех видов:

1) встроенные модемы интегрированы в материнскую плату;

2) внутренние модемы вставляются в системный блок ЭВМ в один из слотов расширения материнской платы;

3) внешние модемы подключаются через один из коммуникацион­ных портов, имеют отдельный корпус и собственный блок питания.

По аппаратной реализации модемы бывают двух типов:

• программные (software) модемы представляют собой плату, вставляемую в слот PCI и работающую под управлением ОС Windows. Поэтому такие модемы называют win-модемы. В программных модемах часть их функций реализована не в виде микросхем, а заменена программой, которая выполняется центральным МП ЭВМ. Такая замена существенно удешевляет модем, но обусловливает некоторую дополнительную нагрузку на МП;

• аппаратные (hardware) модемы реализуют все процедуры передачи и приема средствами самого модема. Поэтому такие модемы несколько дороже, но более эффективны при работе со старыми телефонными линиями.

Факс-модемы позволяют отправлять и принимать факсимильные сообщения (факсы) и поддерживают возможность телефонного раз-говора через факс-модем.

Современные цифровые модемы формально модемами не являются, так как не преобразуют цифровой сигнал в аналоговый и обратно. Они передают и принимают только цифровые сигналы.

ADSL-модемы позволяют передавать данные, используя телефонные линии. При этом остается возможность говорить параллельно по телефону. ADSL-модемы позволяют осуществлять передачу данных на скорости до 1 Мбит/с, а прием данных — до 7 Мбит/с.

Каждый сотовый телефон (за исключением некоторых дешевых моделей) содержит модем для передачи данных в сетях сотовой связи. Также такие модемы выпускаются отдельными устройствами, подключаемые к порту USB.