Информатика

Сканер

Сканер – это устройство для ввода изображений [11].

Сканеры имеют следующие характеристики.

1. Разрешающая способность. У неё два показателя – оптический и программный. Оптический – это показатель первичного сканирования, но его программный показатель улучшает оптический. При использовании оптического показателя разрешающая способность равна 300 * 600 dpi, а программного – 4 800 * 4 800 dpi. Разрешающая способность у сканера бывает по горизонтали и вертикали. Для качественного сканирования и распознавания рекомендуется 500–600 dpi (dot per inch).

2. Разрядность – фактически она означает то количество цветов, которое может обеспечить сканер – 24 бита соответствуют 16,7 млн. цветов; 30 бит – 1 млрд.

Производят ручные сканеры, рулонные и планшетные.

Принцип работы планшетного сканера состоит в том, что с бумаги или плёнки с фото, рисунком или текстом при сканировании получают растровый рисунок, который программа распознавания (Fine Reader) переводит в двоичный текст, сохраняемый в файле в нужном формате.

Наибольшее распространение получили формат A4, A3.

Модем

Существует несколько различных способов подключения к Интернету, которые различаются предоставляемыми пользователю возможностями и стоимостью подключения [11]. Наилучшие возможности обеспечиваются при непосредственном подключении к Интернету с помощью высокоскоростного (оптоволоконного или спутникового) канала связи. Однако такое подключение достаточно дорого и обычно используется большими организациями для подключения локальных сетей.

Провайдеры услуг Интернета имеют высокоскоростное соединение своих серверов с Интернетом, что позволяет им предоставлять пользователям доступ к Интернету на коммерческой основе по коммутируемым телефонным каналам.

Осуществлять передачу информации по коммутируемым телефонным линиям компьютеры не могут, так как обмениваются данными с помощью цифровых электронных импульсов, а по телефонной линии можно передавать только аналоговые (непрерывные) сигналы.

Для подключения компьютера к телефонной линии используется модем. На передающей стороне реализуется модуляция аналогового электрического сигнала определённой частоты (несущей) последовательностями электрических импульсов. Компьютер посылает модему последовательности электрических импульсов, а модем преобразует цифровые сигналы компьютера в модулированный аналоговый сигнал.

Простейшим случаем модуляции, известным из курса физики, является амплитудная модуляция, в этом случае несущий аналоговый сигнал с постоянной амплитудой в процессе модуляции преобразуется в аналоговый сигнал с переменной амплитудой.

Модулированный аналоговый сигнал передаётся по телефонной линии. На принимающей стороне модем производит обратное преобразование – демодуляцию, то есть преобразует входящий аналоговый сигнал в последовательность цифровых импульсов.

Модем обеспечивает модуляцию и демодуляцию сигнала при его передаче по телефонным линиям.

Модемы различаются по конструктивному исполнению на внутренние и внешние. Внутренние модемы устанавливаются в один из слотов системной платы, а внешние подключаются к последовательному порту компьютера.

Основной характеристикой качества модема является скорость передачи информации, которую он может обеспечить в линии. В настоящее время наибольшее распространение имеют модемы, обеспечивающие скорость передачи информации 33,6 и 56 Кбит/с.

При работе модем устанавливает связь с поставщиком услуг Интернет (провайдером) или с узлом сети «Фидонет». Там принимает звонок другой модем, они и устанавливают протокол для передачи данных между ними и скорость соединения. Есть протокол V.34, высокоскоростной V.90, Х 2, К 56 Flex и специализированные (PEP, HST).

Скорость передачи в России зависит от телефонных сетей: 33 600 bps (бит/с), т. е. передаётся 10–12 Мбайт/ч, для работы в Интернет минимальная скорость 28 800 bps.

Протокол K 56 Flex поддерживает скорость 56 000–76 000 bps – модемы используют чипсет Rockwell. Их выпускают фирмы IDC, ZOOM и другие. Протоколы Х 2 и V.90 используются в модемах US Robotics/3COM и ZYXEL, которые подключают через COM-или USB-порт. Такие модемы являются внешними. Обычно они имеют вид коробочки с индикатором.

Второй тип соединения – внутренний тип модема. Для этого соединения плату вставляют в PCI-слот (это съёмная карта расширения с компонентами, обеспечивающими обмен данными).

Первые два типа модемов имеют свои достоинства и недостатки – в первом хорошо контролировать передачу, во втором – плохо, но он дешевле и более компактный.

Есть еще третий тип – программный модем. У него часть функций выполняет программа, установленная на ПК. Его недостатки: модернизация путём замены программы, он занимает дополнительные ресурсы ПК и привязан к определённой ОС.

Модем обладает возможностью обновления BIOS (в модели фирмы USR Courier) есть свой BIOS. Телефон необходимо включать после модема, а не параллельно, иначе снятие трубки приводит к прерыванию связи.

В целях сокращения времени передачи данных по линиям связи необходимо осуществлять сжатие данных. На передающей стороне получаемые из последовательного порта компьютера данные модем по определённым алгоритмам сжимает, а на принимающей – восстанавливает в исходном виде.

В процессе передачи данных модем реализует также коррекцию ошибок. Это очень важно, так как при передаче программного файла ошибка только в одном бите может привести к неработоспособности программы. Если в процессе передачи блока данных произошла ошибка, модем на принимающей стороне отправляет запрос на повторную передачу этого блока.

Фирмы-производители модемов: US Robotics, Inpro (IDC), ZOOM, USR. В 1997 г. US Robotics стала подразделением корпорации 3COM. Более дешевые модемы, но более качественные у фирм Inpro (IDC) и ZOOM. Модели Sportser, Message Plus дешевле Courier, и на них есть функции автоответчика. Для внешнего модема должен быть шнур для подключения к COM-порту. Блок питания бывает на 220 и 110 В, а потому при подключении необходимо обращать внимание на соответствие напряжений.

Факс-модем, кроме текста, воспринимает и графику. Он принимает сообщения с факсов и других факс-модемов. Конструкция подобна обычному модему.

Существует три типа печатающих устройств [11]:

Принтеры ударного типа бывают типовые и игольчатые. У первых есть пластмассовый диск со спицами, на концы которых на прямоугольные пластинки нанесены символы для печати (типы). Диск крепится на ось перпендикулярно валу и бумаге, ось управляется шаговым двигателем. Позади диска находится ударный механизм. Двигатель вращает диск до тех пор, пока перед ударником не появится требуемый символ. Срабатывание в этот момент ударника приводит к печати символа через красящую ленту на бумагу. Скорость печати 30–40 знаков в секунду.

Игольчатый принтер формирует знаки при помощи головки с иголками. Иголки внутри головки активизируются электромагнитным методом. Головка движется по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем. Первые принтеры содержали 9 иголок в один ряд вертикально. Для улучшения качества печати каждую строку пропечатывают два раза, несколько смещая точки при втором проходе, что увеличивает время, хотя и улучшает качество печати.

Затем появился принтер с 18 иголками: по 9 иголок в два ряда. Сейчас используется 24-игольчатый принтер. В нем точки расположены в два ряда по 12 штук. Здесь тоже можно пропечатывать второй раз с небольшим сдвигом. Скорость печати до 400 знаков за секунду.

Сейчас появились принтеры без головки – строчные. В них стоит печатающая планка с иголками на всю строку сразу, что даёт существенное увеличение скорости печати. Их выпускают фирмы Genicom и Dataproducts. Скорость печати у них достигает 1 500 строк в минуту.

Струйные принтеры в своей работе используют следующие методы: пьезоэлектрический; метод газовых пузырей; метод drop-on-demand.

В первом методе в каждое из 300 для чёрных или 416 для цветных чернил сопел установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента, что вызывает наполнение капиллярной системы чернилами. Выдавливаясь, они оставляют на бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и другие.

Во втором методе каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него электрического тока разогревается до 500 градусов, а образующиеся в сопле газовые пузырьки выталкивают каплю чернил, которая переносится на бумагу. Подобная технология используется фирмой Canon.

Третий метод drop-on-demand используется фирмой Hewlett-Packard. Здесь тоже есть нагревательный элемент, но для подачи чернил есть ещё и специальный механизм. В этом методе обеспечивается наиболее быстрое впрыскивание чернил, что существенно улучшает качество и увеличивает скорость печати до 17 страниц в минуту, а цвета более контрастные.

Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера фирм HP и QMS является вращающийся барабан, с помощью которого происходит перенос изображения на бумагу.

Металлический барабан покрыт тонкой плёнкой светопроводящего полупроводника (оксида цинка).

Коронирующий провод равномерно распределяет статический заряд из-за подачи высокого напряжения. Лазер генерирует световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала на поверхность барабана, что приводит к изменению электрического заряда в точке прикосновения.

На следующем шаге на барабан наносится красящая пыль, которая притягивается к поверхности в точках, подвергшихся экспозиции, что позволяет сформировать изображение.

Бумага втягивается из подающего лотка и через систему валиков перемещается к барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статический заряд, который и притягивает частички пыли при соприкосновении с барабаном. Для фиксации пылинок бумага снова заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой 180°C. После печати специальный ролик очищает барабан. Высокоскоростные принтеры печатают уже свыше 20 страниц в минуту.

Альтернативой является светодиодный принтер LED (Light Emitting Diode). Здесь барабан освещает неподвижная диодная строка на 2 500 светодиодов, которая описывает сразу всю строку. На этом принципе работает лазерный принтер OKI.