Материал: Техническое обеспечение информатики. Афанасьев Л.А

На компакт - диск предварительно в стационарных условиях записываются данные в виде микроскопических мест, отражающих или рассеивающих лазерные лучи и расположенных последовательно на одной спиралевидной дорожке.

Процесс чтения происходит следующим образом:

-на дисковод устанавливается носитель ( компакт - диск ), этот диск начинает вращаться относительно лазерной головки:

-луч лазера попадает на диск и отражается с разной интенсивностью в зависимости от того, попал ли на отражающую или рассеивающую поверхность:

-отраженный луч попадает на фотодиод, с помощью которого импульсы света превращаются в нули и единицы.

Накопитель CD-ROM имеет высокую скорость передачи данных. За единицу скорости такого накопителя принимают 150 Кбайт/с, но с такой скоростью в настоящее время накопители не выпускаются. В 1998 г. предлагаются 32 - скоростные ( 4800 Кбайт/с ) накопители.

Такие накопители также называют оптическими.

Технологию CD - ROM изобрел в 1965 г. Джеймс Рассел ( James

Russell).

51

4.4Печатающие устройства ПЭВМ

ВПЭВМ используются матричные, лепестковые, струйные и лазерные принтеры.

Матричные принтеры наиболее распространены. Печатаемые знаки синтезируются в матричных принтерах при помощи игольчатой матрицы ( головки ), двигающейся вдоль каждой печатаемой строки по специальной

направляющей и ударяющей по красящей ленте. Чаще всего применяются принтеры с 9- и 24игольчатыми головками. Эти принтеры позволяют получить вполне приемлемое для большинства приложений качество печати,

втом числе за счет многократных проходов при печати одной строки с небольшими смещениями. Недостатком матричных принтеров следует считать и довольно значительный уровень производимого при печати шума.

При выборе матричного принтера следует обратить внимание на максимальную ширину применяемой бумаги ( узкий или широкий принтер ), возможность использования рулонной бумаги, количество игл в матрице ( головке ), скорость печати, указываемые в паспортных данных. Важной характеристикой матричного принтера, также указываемой в его паспорте, являются количество и виды встроенных шрифтов и возможность печати кириллицы. Вместе с тем большинство современных программных систем обработки текстов ( Word, Word for Windows, Word Prefect, Lecsicon и др. )

включают специальные ―загружаемые‖ шрифты ( soft fonts ).

Качество печати, обеспечиваемое матричными принтерами, практически не уступает качеству, обеспечиваемое пишущей машинкой, однако оно совершенно недостаточно при работе с графикой, а также для изготовления оригинал-макетов, которые можно было бы использовать в полиграфии.

Лазерные принтеры обладают многообразными возможностями печати, обеспечивают ее высокое качество при значительной скорости.

Лазерные принтеры имеют собственный расширяемый блок памяти. Они позволяют масштабировать шрифты, широко использовать ―загружаемые‖ шрифты. ―Паспортная‖ скорость печати у различных моделей лазерных принтеров, как правило колеблется от 4 до 16 страниц в минуту. Вместе с тем эта скорость зависит от объема собственной памяти принтера и может заметно сократится при ее недостатке для конкретной печатаемой информации.

Лазерные принтеры используют исключительно листовую бумагу ( форматов А4, А3 и др. ), в связи с чем существенное значение приобретает

емкость подающего бумагу лотка, так как от нее зависит скорость работы принтера: бумагу необходимо периодически подкладывать в лоток в ручную. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги - она должна быть достаточно плотной

52

( обычно не менее 80 г ) и не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.

Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригиналмакетов книг и брошюр, рекламных проспектов, деловых писем и иных материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.

В последние годы появилась целая гамма лазерных принтеров, обеспечивающих не только черно-белую, но и многокрасочную цветную печать.

Даже самые простые модели лазерных принтеров в пять - десять раз дороже средних моделей матричных принтеров, а цена цветных лазерных принтеров более чем стократно превосходит цену матричных. Весьма дороги и сменные картриджи, содержащие красящий порошок. Все это делает лазерные принтеры малопригодными для изготовления значительных тиражей, поскольку печать одного листа обходится существенно дороже ксерокопии.

Струйные принтеры в последние годы получают все более широкое распространение среди пользователей ПЭВМ. Этот тип принтера занимает промежуточное положение между матричными и лазерными принтерами. Струйные принтеры, являясь, как и матричные, построчно печатающими, обеспечивают качество печати, приближающееся к качеству лазерных принтеров. Они просты в эксплуатации и работают практически бесшумно. При работе под управлением соответствующих программных средств

струйные принтеры позволяют печатать вполне удовлетворимые по качеству графические материалы. Вместе с тем скорость печати, обеспечиваемая струйными принтерами, ненамного превосходит скорость печати матричными принтерами, а их стоимость - в два-три раза выше. Струйные принтеры вполне успешно применяются во всех случаях, когда скорость печати и качество не являются критическими факторами. Красящая жидкость ( ―чернила‖ ) для струйных принтеров помещается в специальных компактных картриджах. Она производится нескольких цветов, так что простой заменой картриджа можно обеспечить печать многоцветных изображений. Ряд моделей струйных принтеров допускает одновременную многоцветную печать.

Графопостроители ( плоттеры ) применяются для вывода графической информации в ПЭВМ. Плоттеры значительно дешевле, чем лазерные принтеры, хотя скорость вывода изображений у них значительно ниже. Достоинством плоттеров по сравнению с лазерными принтерами является также возможность использования для печати крупноформатной бумаги и пленки ( вплоть до формата А0 ). Плоттеры выпускают двух типов - рулонные и планшетные. В рулонных плоттерах бумажный лист перемещается транспортирующем валиком в вертикальном направлении, а

53

пишущий узел - в горизонтальном. Рулонные плоттеры позволяют получать полноцветные изображения хорошего качества. В планшетных плоттерах лист бумаги фиксируется горизонтально на плоском столе, а пишущий узел ( одно или несколько разноцветных перьев ) перемещается по направляющим в двух направлениях - по осям X и Y. Планшетные плоттеры обеспечивают более высокую по сравнению с рулонными точность печати рисунков и графиков.

4.5 Перспективы развития ПЭВМ

Перспективы развития ПЭВМ во многом определяются функциональными возможностями, технико-эксплуатационными характеристиками и архитектурным построением МП.

В настоящее время крупнейшим производителем МП в мире является фирма Intel. Последняя модель фирмы Intel - МП Pentium используются в мощных настольных ПЭВМ, рабочих станциях и многопроцессорных сервирах.

МП Pentium имеет суперскалярную архитектуру, два конвейера с отдельными исполнительными устройствами, встроенный сопроцессор с плавающей точкой. Локальная шина PCI ( Pheripheral Component Interconnect

)

предназначена для передачи данных между процессором и высокоскоростной периферией ПЭВМ. Пропускная способность PCI достигает 132 Мбайт/с, причем возможно дальнейшее наращивание пропускной способности 264

Мбайт/с. Ширина PCI позволяет использовать одни и те же высокоскоростные периферийные устройства в ПЭВМ с процессорами Intel? ALPHA или RISC.

Использование шины PCI с процессором Pentium обеспечивает максимальную пропускную способность при работе с сетями, графикой, дисками и т.п. Фирма Intel рекомендует использовать МП Pentium при решении задач моделирования, трехмерного проектирования, для создания серверов и многопроцессорных систем ( табл.6.2 ).

Прогресс в развитии МП обеспечивается использованием новых архитектурных решений, в частности транспьютерной и RISC - архитектуры, конвейерного выполнения команд, применение сопроцессоров, параллельной обработки данных и т.п.

54

Таблица 6.2

Основные характеристики последних моделей МП фирмы Intel

Рассмотрим особенности МП с архитектурой RISC ( Reducted Instruction Set Computer - ―компьютер с сокращенной системой команд‖ ). В этих МП применяется сравнительно небольшой ( сокращенный ) набор наиболее часто употребимых команд, определенный в результате статистического анализа большого числа программ.

Для RISC - архитектуры характерны следующие факторы: все команды имеют одинаковый формат; большинство команд - трехадресные; большое количество внутренних регистров МП, позволяющие резко сократить число обращений к ОП, а следовательно, уменьшить время машинного цикла; конвейеризация выполнения команд; наличие кеш-памяти.

Ограниченный набор команд сравнительно простой структуры дает возможность уменьшить количество аппаратуры.

При одной и той же тактовой частоты ПЭВМ RISC-архитектуры имеют производительность в 2 - 4 раза выше, чем ПЭВМ обычной архитектуры. В настоящее время ПЭВМ с RISC - архитектурой применяются в качестве графических рабочих станций, серверов локальных сетей, являются основой для создания современных управляющих, телекоммуникационных и банковских сетей. На отечественном рынке предлагаются модели новых систем RISC/6000 - семи моделей серверов и четырех моделей рабочих станций на базе МП Power PC ( фирма IBM ). МП Power PC 601 работают с тактовой частотой от 50 до 200 Мгц. Фирма Apple выпустила в продажу модель Power Macintosh 8100/80 на базе процессора Power PC 601 RISC 80

Мгц со встроенным сопроцессором и кэш-памятью 32 Мбайт, ОП емкость

55

16 Мбайт ( с возможностью расширения до 264 Мбайт ) и винчестером емкостью 1000 Мбайт.

Транспьютеры, как правило, используются в качестве сопроцессоров. Они рассчитаны на работу в параллельных системах с однотипными процессорными элементами и аппаратной поддержкой вычислительных процессов. В состав системы команд транспьютеров входят команды управления процессами, поддержки инструкций, языков высокого уровня. Транспьютеры используют коммуникационные быстрые каналы, которые позволяют передавать по одной магистрали данные в процессор, а по другой ( одновременно ) - данные из него. Высокая производительность обеспечивается прежде всего за счет высокой скорости работы АЛУ и передачи операндов.

Всовременных МП широко применяются кеш-память и виртуальная память, что приближает ПЭВМ по функциональным возможностям к большим ЭВМ. В ПЭВМ стали использовать многозадачный режим работы, динамическое распределение памяти, системы защиты памяти.

На отечественном компьютерном рынке появилось большое количество разнообразных моделей ПЭВМ многих фирм. Большинство из них, однако, построены на МП фирмы Intel. Менее распространены модели ПЭВМ, созданные на базе МП фирмы Motorola.

Внастоящее время тенденции в развитии производства ПЭВМ сводятся к насыщению рынка ПЭВМ следующих трех классов: профессиональные многопроцессорные ПЭВМ, приблизившиеся по своим параметрам к большим ЭВМ; сравнительно не дорогие ПЭВМ для массового потребителя; микроминиотюрные ПЭВМ ( типа NOTEBOOK и HANDHELD