Э. Таненбаум - Архитектура компьютера (1127755), страница 35

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 35)

Если мышь передвигается в вертикальном направлении, то вращается одно колесо, а если в горизонтальном, то другое. Каждое колесико приводит в действие резистор (потенциометр). Если измерить изменения сопротивления, можно узнать, на сколько провернулось колесико, и таким образом вычислить, на какое расстояние передвинулась мышь в каждом направлении. В последние годы такие мыши практически полностью вытеснены новой моделью, в которой вместо колес используется шарик, слегка выступающий снизу (рис.

2.29). Указатель мыши Мышь Резиновый шарик Рис. 2.29. Использование мыши для выбора пункта меню Следующий тип — оптическая мышь. У нее нет ни колес, ни шарика. Вместо этого в нижней части мыши располагаются светодиод и фотодетектор. Оптическая мышь перемещается по поверхности особого пластикового коврика, который содержит прямоугольную решетку с линиями, близко расположенными друг к другу. Когда мышь двигается по решетке, фотодетектор воспринимает пересечения линий за счет изменения количества света, отражаемого от светодиода. Электронное устройство внутри мыши подсчитывает количество пересеченных линий в каждом направлении.

Третий тип — оптомеханическая мышь. У нее, как и у более современной механической мыши, есть шарик, который вращает два колесика, расположенные перпендикулярно друг к другу. Колесики связаны с кодировщиками. В каждом кодировщике имеются прорези, через которые проходит свет. Когда мышь двигается, колесики вращаются и световые импульсы воздействуют на детекторы 134 Глава 2.

Организация компьютерных систем каждый раз, когда между светодиодом и детектором появляется прорезь. Число воспринятых детектором импульсов пропорционально расстоянию. Хотя мыши можно устанавливать по-разному, обычно используется следующая схема: компьютеру передается последовательность из 3 байт каждый раз, когда мышь проходит определенное минимальное расстояние (например, 0,01 дюйма). Обычно зти характеристики передаются в последовательном потоке битов. Первый байт содержит целое число, которое указывает, на какое расстояние переместилась мышь в направлении х с прошлого раза. Второй байт содержит ту же информацию для направления у.

Третий байт указывает на текущее состояние кнопок мыши. Иногда для каждой координаты используются 2 байта. Программное обеспечение принимает эту информацию по мере поступления и преобразует относительные движения, передаваемые мышью, в абсолютную позицию. Затем оно отображает стрелочку на экране в позиции, соответствующей расположению мыши. Если указать стрелочкой на определенный элемент экрана и |целкнуть кнопкой мыши, компьютер может вычислить, какой именно элемент на экране выбран. Принтеры Иногда пользователю требуется напечатать созданный документ или страницу, полученную из Интернета, поэтому компьютеры могут быть оснащены принтером. В этом разделе мы опишем некоторые наиболее распространенные типы монохромных (то есть черно-белых) и цветных принтеров.

Монохромные принтеры Самыми дешевыми являются матричные принтеры, у которых печатающая головка последовательно проходит каждую строку печати. Головка содержит от 7 до 24 игл, возбуждаемых электромагнитным полем. Дешевые матричные принтеры имеют 7 игл для печати, скажем, 80 символов в строке в матрице 5 х 7. В результате строка состоит из 7 горизонтальных линий, а каждая из этих линий состоит из 5 х 80 = 400 точек. Каждая точка молсет печататься или не печататься в зависимости от того, какая должна получиться буква. На рис.

2.30, а показана буква «А», напечатанная в матрице 5 х 7. Качество печати можно повышать двумя способами: использовать большее количество игл или реализовать наложение точек. На рис. 2.30, б показана буква «А», напечатанная с использованием 24 игл, в результате чего точки накладываются друг на друга. Для получения такого наложения обычно требуется несколько проходов по одной строке печати, поэтому чем выше качество печати, тем медленнее работает принтер. Большинство принтеров можно настраивать, добиваясь различных сочетаний качества и скорости. Матричные принтеры дешевы (особенно в отношении расходных материалов) и очень надежны, но работают медленно, шумно, и качество печати очень низкое. Тем не менее они широко распространены по крайней мере в трех областях.

Во-первых, они очень популярны для печати на больших листах (более 30 см). Во-вторых, ими очень удобно пользоваться при печати на маленьких отрезках бумаги (например, кассовые чеки, уведомлениях о снятии денег с кре- Ввод-вывод 135 дитных карт, посадочные талоны в авиакомпаниях). В-третьих, они годятся для распечатки одновременно нескольких листов с вложенной между ними копировальной бумагой, и эта технология — самая дешевая. о о о о о о о ооооо о о о о Рис. 2.30.

Буква «А» в матрице 5 х 7 (а),' буква «А, напечатанная с использованием 24 игл — имеет место наложение точек (б) Дома удобно использовать недорогие струйные принтеры. В таком принтере подвижная печатающая головка содержит картридж с чернилами. Она двигается горизонтально над бумагой, а чернила в это время выпрыскиваются из крошечных сопел. Объем одной порции чернил приблизительно равен одному пико- литру.

Для наглядности уточним, что в одной капле воды может уместится около 100 миллионов таких порций. Струйные принтеры бывают двух типов: пьезоэлектрические (производятся Ерзоп) и термографические (производятся Салоп, НР и ).ехшаг)г). В пьезоэлектрических струйных принтерах рядом с чернильной камерой устанавливается специальный кристалл. При подаче на этот кристалл напряжения он деформируется, в результате из форсунки выпускаются чернила.

Чем выше напряжение, тем больше выходная порция чернил, причем управление этим процессом осуществляется программно. В термографических (пузырьковых) струйных принтерах в каждой форсунке устанавливается небольшой резистор. При подаче напряжения резистор быстро нагревается, доводит температуру чернил до точки кипения, в результате последние превращаются в пузырьки газа. Поскольку объем пузырька больше объема чистых чернил, в форсунке создается повыптенное давление, под влиянием которого чернила распыляются на бумагу.

Затем форсунка охлаждается, и в результате снижения давления внутри форсунки в нее из картриджа подается новая порция чернил. Скорость работы принтера по этой схеме ограничена временными рамками цикла кипения/охлаждения. Размер всех формируемых чернильных капель одинаков, причем, как правило, он уступает аналогичному показателю пьезоэлектрических принтеров. Струйные принтеры обычно имеют разрешающую способность от 1200 г(р( (доге рег 1псЬ вЂ” точек на дюйм) до 4800 г(рй Они достаточно дешевьь работают бесшумно, однако отличаются низкой скоростью печати и исключительной 136 Глава 2. Организация компьютерных систем дороговизной картриджей.

Качество печати хорошее — если распечатать фотографию с высоким разрешением на ведущей модели любой линейки струйных принтеров, результат будет не отличить от обычной фотографии формата 8 х 10. Вероятно, самым удивительным изобретением в области печатных технологий со времен Йоганна Гуттенберга ()оЬапп СпгепЬегй), который изобрел подвижную литеру в ХЧ веке, является лазерный принтер. Это устройство сочетает хорошее качество печати, универсальность, высокую скорость работы и умеренную стоимость. В лазерных принтерах используется почти та же технология, что и в фотокопировальных устройствах.

Многие компании производят устройства, совмещающие свойства копировальной машины, принтера и иногда факса. Схематически устройство принтера показано на рис. 2,31, Главной частью этого принтера является вращающийся барабан (в некоторых более дорогостоящих системах вместо барабана используется лента).

Перед печатью каждого листа барабан получает напряжение около 1000 В и окружается фоточувствительным материалом. Свет лазера проходит вдоль барабана (по длине), почти как пучок электронов в электронно-лучевой трубке, только вместо напряжения для сканирования барабана используется вращающееся восьмиугольное зеркало. Луч света модулируется, в результате получается набор темных и светлых участков. Участки, на которые воздействует луч, теряют свой электрический заряд. Заряженный барабан, окруженный фоточувствительным материалом Чистая бумага Пачка отпечатанных листов Рио. 2.31. Схема работы лазерного принтера После того как нарисована строка точек, барабан немного поворачивается для создания следующей строки.

В итоге первая строка точек достигает резервуара с тонером (электростатическим черным порошком). Тонер притягивается к заряженным точкам, и так формируется визуальное изображение строки. Через некоторое время барабан с тонером прижимается к бумаге, оставляя на ней отпечаток изображения. Затем лист проходит через нагретые валики, и изображение Ввод-вывод 137 закрепляется. После этого барабан разряжается и остатки тонера очищаются с него.

После этого он готов к печати следующей страницы. Едва ли нужно говорить, что этот процесс представляет собой чрезвычайно сложную комбинацию приемов, требующих знания физики, химии, механики и оптики. Электроника лазерных принтеров состоит из быстродействующего процессора и нескольких мегабайтов памяти для хранения полного изображения в битовой форме и различных шрифтов, одни из которых встроены, а другие загружаются из памяти. Большинство принтеров получают команды, описывающие печатаемую страницу (в противоположность принтерам, получающим изображения в битовой форме от центрального процессора). Эти команды обычно даются на языке РСЕ от НР или Розгбсйрг от Аг(оЬе.

Лазерные принтеры с разрешающей способностью 600 ((р( и выше могут печатать черно-белые фотографии, но технология при этом гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Рассмотрим фотографию, отсканированную с разрешающей способностью 600 др(, которую нужно напечатать на принтере с такой же разрешающей способностью (600 г(р(). Сканированное изображение содержит 600 х 600 пикселов на дюйм, каждый пиксел характеризуется определенной градацией серого цвета от 0 (белый цвет) до 255 (черный цвет). Принтер может печатать с разрешающей способностью 600 ((р(, но каждый напечатанный пиксел может быть либо черного цвета (когда есть тонер), либо белого цвета (когда нет тонера).

Градации серого печататься не могут. При печати таких изображений имеет место так называемая обработка полутонов (как при печати серийных плакатов). Изображение разбивается на ячейки, каждая по 6 х 6 пикселов. Каждая ячейка может содержать от 0 до 36 черных пикселов. Человеческому глазу ячейка с большим количеством черных пикселов кажется темнее, чем ячейка с меньшим количеством черных пикселов. Серые тона в диапазоне от 0 до 255 передаются следующим образом. Этот диапазон делится на 37 зон. Серые тона от 0 до 6 расположены в зоне О, от 7 до 13 — в зоне 1 и т. д.

Характеристики

Список файлов книги