Память для лазерных и струйных принтеров

Память принтеров обычно увеличивают установкой 72-контактных SIMM-модулей (объемом 1, 2, 4, 8 Мбайт) для вывода сложных графических изображений. В ряде моделей принтеров используются специальные платы расширения с установленными на них микросхемами типа DRAM в 28-контактных корпусах DIP.

Персональная компьютерная система - профессиональный ПК, состав основных и дополнительных аппаратных и программных средств и функциональные возможности которого обеспечивают построение на его основе однопользовательских прикладных систем широкого назначения, предназначенных для эффективной эксплуатации в течение продолжительного времени.
1. Аппаратные средства: Процессор. Подсистема основной памяти. Подсистема внешней памяти. Видеосистема. Аудиосистема. Периферийные устройства. Электронные компоненты. Конструктивные компоненты. Органы управления и индикации.
2. Программное обеспечение: Прикладные программы. Системные программы. Вспомогательные программы. Инструментальные системы. Программы управления локальной сетью.
3. Дополнительные аппаратные средства: Носители информации. Экранные фильтры мониторов. Картриджы периферийных устройств. Дополнительные аксессуары.
4. Дополнительные программные средства: Документация (лицензионная). Демо-версии. Учебные материалы. Электронные словари и др.

Персональный компьютер

Персональный компьютер - это компьютер с ориентированным на пользователя интерфейсом взаимодействия с ним, с необходимым периферийным и коммуникационным оборудованием, выполненный в компактной форме и оснащенный необходимым программным обеспечением, соответствующими основным областям его применения.

Печатные платы (системная, оперативной памяти, плат расширения, PC Card и др.) сделаны из многослойного стеклопластика, включают медаллические дорожки, связывающие электронные и конструктивные компоненты, расположенные на плате.
Платы бывают различных типоразмеров в зависимости от габаритов корпуса ПК и сложности устройства (стандартные, укороченные, удлиненные, так называемые A-size размерные и др.).
Самая сложная плата — системная, объединяющая основные компоненты вычислителя с оперативной памятью и контроллеров системных устройств, а также служащая для подключения плат расширения и кабелей системных периферийных устройств и шин.
В настоящее время системные печатные платы на базе процессоров Pentium и Pentium Pro стандартизируются (фирмой Intel).

ПК ближайшего будущего будут иметь гораздо более изящные формы благодаря тому, что внешние отсеки для плат, порт USB и интегрированные в системную плату устройства уменьшают потребность во внутренних разъемах расширения.
Используя низковольтные компоненты и новые методы управления энергопотребления, ПК будет потреблять меньше электроэнергии. Перед отключением компьютера специальные средства закроют все файлы и переведут ОС в стабильное состояние.
1. Видеосистема. Цветной жидкокристаллический дисплей заменит громоздкий монитор с ЭЛТ. Плата захвата (оцифровки) видеоизображений не нужна, поскольку цифровая камера может подключаться непосредственно к порту USB. Высококачественные графика с высоким разрешением и звуковые средства встроены в системную плату.
2. Шины ввода-вывода. Шина ISA уступает место быстродействующей и эффективной шине PCI.
Универсальная последовательная шина USB позволяет подключать и отключать периферийные устройства без перезагрузки ПК.
Средства Plug and Play встроены в BIOS, ОС и отдельные периферийные устройства.
3. Накопители. Накопитель съемных дисков работает с недорогими дисками емкостью до 100 Мбайт. Благодаря накопителям PC-плат корпус ПК придется открывать очень редко. С помощью единственной PC-платы памяти можно перенести рабочую среду с одной машины на другую за несколько секунд.
4. Коммуникационные средства. Благодаря встроенным в аппаратуру и ОС сетевым средствам подключение к локальной сети предельно упрощено. Скоростные локальные сети передают изображение непосредственно в окно на экране компьютера.
Все факсы и сообщения электронной почты попадают в общую папку входящих сообщений. По желанию пользователя ПК может зачитать их вслух. Интерфейсы для связи с ISDN и сетью кабельного телевидения поставляются по заказу.

Большинство ПК-блокнотов, а также часть ПК, используемых в условиях работы в режиме санкционированного доступа (в правительственных учреждениях, в корпоративных офисах и т.п.) поддерживают спецификацию PCMCIA (в настоящее время PC Card). Она определяет 68-контактный механический соединитель (разъем) для интерфейса связи между платой, называемой обычно PC Card, и соответствующим адаптером (портом) компьютера.
Основные типы модулей, отвечающих стандарту PC Card: жесткие диски, флэш-память, модемы, факс-модемы, сетевые адаптеры, адаптеры сотовой связи и др.
Техническая реализация интерфейса. На стороне PC Card расположен соединитель розетка, а на стороне адаптера — соединитель-вилка. Стандарт PC Card определяет также три различных длины контактов соединителя, обеспечивающие подключение и отключение плат PC Card при работающем ПК. Такое решение поддерживает технологию Plug & Play (включай и работай).2. Габаритные размеры PC Card. Для плат PC Card определены несколько типов основных габаритных размеров (дюйм): Type I (1), Type II (2), Type III (3), а также их расширенных модификаций.

Type I                      2,12                 3,37             3,3             3,3

Type II                 2,12              3,37             5,0                 3,3

Type III                 2,12             3,37         10        10

Extended Card 2,12                 5,37         3,5/5,0         3,3/3,3

Платы типа 1 и 2 геометрически совместимы между собой.
Платы типа 3 предназначены для размещения новых малогабаритных жестких дисков (емкостью от 40 до 170 Мбайт и более) и не совместимы с разъемами 1 и 2 типов по высоте.
Расширенная модификация особенно важна для модулей модемов (факс-модемов), на которых должен устанавливаться разъем RJ-11.

Платы служат для ввода и оцифровки (захвата) изображений, вывода его на экран ПК, запоминания отдельных кадров и их последовательностей в реальном времени.
Простые платы обеспечивают просмотр изображения на экране в масштабируемом окне и запоминание отдельных кадров с разрешением 720х576 при числе цветов 16,7 млн. Обычно они поддерживают стандарты PAL, NTSC (реже SECAM) и имеют несколько входов для компзитного видеосигнала и для S-видео.
Платы, обеспечивающие работу с "живым" видео имеют средства аппаратной поддержки по какому-либо стандартному формату. Средства обеспечивают запись изображения непосредственно на жесткий диск.

Основные форматы сжатия. Основные форматы сжатия: Indeo (Intel), MPEG.
Применения формата Indeo на основе видео процессоров I750 или MJPEG (Intel) обеспечивают запись достаточно сложного изображения с разрешением 320х240 при частоте кадров до 15—30 в секунду.
Аппаратное сжатие по стандарту MPEG-1 позволяет создавать файлы для MPEG-проигрывателей.
Стандарт MPEG-2 предусматривает параметры на уровне телевидения высокой четкости. Поток сжатой информации с декодирующих устройств намного выше, чем в MPEG-1 и соответствует уровню приводов с четырех и с шестикратной скоростью. Их широкое распространение рассчитано на компакт-диски с высокой плотностью записи и средней скоростью считывания 580—700 Кбайт/с и емкостью от 3,7 до 5 Гбайт (на одной стороне).
Интегрированные MPEG-проигрыватели. Интегрированные MPEG-проигрыватели в некоторых моделях плат захвата изображений воспроизводят MPEG-файлы, в том числе с компакт-дисков форматов VCD и CD-I, а также стереозвук. Эти проигрыватели все более широко применяются для воспроизведения фильмов на компакт-кассетах.

В ПК испльзуется многоуровневая организация подсистемы основной памяти (ОП): регистры общего назначения процессора (РОН), встроенная в микропроцессор кэш-память (или кэш) первого уровня, кэш-память второго уровня, основная оперативная память (ОП) или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Подсистема основной памяти организуется на микросхемах различного типа с произвольным доступом: статических (SRAM), динамических (DRAM), статико-динамических (SDRAM).
Они отличаются объемом (Кбайт, Мбайт), временем доступа к памяти, необходимостью регенерации, режимами обращения, способами наращивания объема и др.

Ключевыми компонентами подсистемы памяти являются: быстрая оперативная память большого объема, кэш-память второго уровня с обратной записью, 64-разрядная (широкая) шина данных.
Достаточный объем оперативной памяти (8—32 Мбайт) позволяет процессору эффективно работать с большими прикладными программами и операционными системами, такими как Windows, OS/2, Unix.
Кэш с обратной записью объемом 256—512 Кбайт увеличивает производительность подсистемы памяти, помогая синхронизовать работу процессора с более медленной системной памятью.
64-разрядная шина увеличивает поток данных между процессором, системной памятью и кэшем. Оптимизация компонент подсистемы памяти обеспечивает повышение производительности ПК до 30%.

Подсистему ввода-вывода образуют размещенные на системной плате контроллеры, выходящие на различные порты (переходные разъемы подключения периферийных устройств). К ним подключают кабели для соединения системного блока ПК с основными и дополнительными периферийными устройствами. Системный блок обычно имеет несколько параллельных и последовательных портов, которые используются для подключения таких устройств ввода и вывода, как клавиатура, мышь, монитор, принтер и др.
В современных ПК для упрощения подключения и подключения большого числа периферийных устройств используются новейшие технологии: высокоскоростные параллельные порты типа ECP, EPP, инфракрасный порт типа Irda, последовательные шины ввода-вывода различного быстродействия и организации.

Портами ввода-вывода называют устройства сопряжения или адаптеры, на которых реализованы стандартные или специальные интерфейсы.
Параллельный порт используется обычно для локального радиального подключения достаточно быстродействующего периферийного устройства, обычно принтера (в ряде случаев плоттера или сканера).
Последовательный порт используется для подсоединения большинства низкоскоростных периферийных устройств таких, как удаленный принтер, плоттер, внешний модем, манипулятор и т.д. 

До последнего времени в ПК в качестве стандартного параллельного интерфейса (порта) используется Centronics, обеспечивающий передачу 8-разрядного байта данных со скоростью до 150 Кбайт/с на расстояние до 6 м. Со стороны ПК подключение кабеля к параллельному порту осуществляется через 25-контактный разъем типа Centronics.

Усовершенствованный параллельный порт разработан корпорациямим Intel, Xircom, Zenith и др. Обеспечивает высокоскоростной двунаправленный обмен данными по программному каналу между ПК и внешними устройствами (лазерные принтеры, внешние 4- и 6-скоростные накопители CD-ROM, адаптеры Ethernet и др.).

До последнего времени в ПК в качестве стандартного последовательного интерфейса (порта) используется RS-232C (и его новая версия RS-232D). Европейским его аналогом являются два стандарта: V.28 (электрические характеристики), V.24 (механические характеристики). Стандарт передачи и приема использует высокие уровни сигналов +12 В (логический 0) и -12 В (логическая 1), что обеспечивает передачу данных на расстояние более 30 м.
В системном блоке ПК монтируется 9-контактный разъем типа DВ-9.
В адаптерах первого поколения обеспечивается скорость до 38400 бит/c, в современных - до 115 Кбайт/с (на базе UART 16550).

Шина Access bus обслуживает низкоскоростные периферийные устройства типа клавиатуры и манипуляторов. Скорость передачи данных составляет до 100 Кбит/с. Шина также применяется в интерфейсе управления для видеомониторов (DDC), который корпорация Microsoft рекомендует для использования в перспективных ПК. Реализации шины в периферийных устройствах и в системных платах исключительно недорога, что обусловит его широкое применение в массовых ПК низшего уровня.

К порту USB можно подключить до 127 устройств, объединенных топологией многоуровневой звезды. Каждое устройство может выполнять функции концентратора USB, к которому подключаются дополнительные устройства.   Миниатюрность 4-проводного кабеля и соединителей обусловливают его широкое использование даже в мобильных ПК. Отрезки кабеля могут иметь длину до 5 метров. Устройства могут подключаться и отключаться при работающем ПК. При поддержке устройствами и ОС технологии PnP драйверы могут загружаться автоматически.
Предусматривается встраивание логики USB в микросхемы обрамления новых процессов фирмы Intel. В частности, в выпускаемых в 1996 году наборах типа 430 VX (Triton VX), 430 HX (Triton II).
Операционные характеристики. Скорость передачи данных: эффективная — 8 Мбит/с, максимальная — 12 Мбит/с. Мультиплексный подканал, работающий со скоростью 1 Мбит/с, служит для связи с медленными устройствами, такими, как клавиатура и манипуляторы.
Шина USB поддерживается в Windows 95.

В современных ПК принтеры реализуют различные методы печати и имеют большое число конструктивных решений как для стационарного, так и для мобильного применения ПК. Принтеры различаются способами: печати (ударные и безударные), формирования символов (знакосинтезирующие), регистрации печатных символов на бумажном носителе (бумаге обычной и специальной) и на различных материалах (чернильно-струйные или струйные). Наиболее широко распространены матричные, струйные и лазерные принтеры, имеющие примерно одинаковую скорость печати знаков в секунду.

Лазерные принтеры преимущественно используются в офисах, благодаря высокому качеству печати, надежности и просты в эксплуатации. Принтеры поставляются с интерпретатором языка PostScript, что ускоряет работу по выводу на печать больших объемов графической информации. В моделях предусматриваются: возможности по увеличению объема памяти, внутренний диск для хранения информации и шрифтов, установка различных сетевых контроллеров.
Большинство моделей имеют формат А4, разрешение 600 dpi, скорость печати 4, 6, 12, 16 страниц в минуту.

Матричные принтеры ударного типа имеют 9, 18 или 24 иглы, используются в офисах и дома для работы с текстами и таблицами. Они имеют сравнительно низкую стоимость, высокую скорость печати (240 знаков/с и более) и используют дешевые расходные материалы (ленты).
Наиболее популярные монохромные матричные принтеры (фирм Epson, Star и др.) рассчитаны на долгие годы работы в жестком непрерывном режиме эксплуатации, позволяют распечатывать одновременно до 5—7 копий формата А4, А3, удобны в эксплуатации (практически совершенный дизайн, легкость замены красящей ленты в картридже). Оснащаются устройствами автоподачи бумаги (на 50 листов) или загрузки листов.

Принтеры портативные монохромные струйные. Принтеры обеспечивают хорошее качество черно-белой печати в дорожных условиях. Они могут использовать широкий набор источников питания (обычные батарем АА, никелькадмиевые, никельметаллогидридные блоки аккумуляторов. Размеры принтеров составляют 6х30х13,2 см, масса без батарей менее 2 кг.
Основные характеристики. Принтеры оборудованы встроенными в крышку устройствами подачи бумаги (объемом 15 и более листов). Принтеры имеют изогнутый путь прохождения бумаги. Модели позволяют аккуратно укладывать листы бумаги в стопку по мере их выхода из принтера.
Максимальное разрешение, точек/дюйм 300х300—600х300
Ресурс печати, страниц                                 80—200
Время зарядки батарей, час                            6—10
Число резидентных шрифтов                 4—6
Число прилагаемых шрифтов                 14—20
Интерфейсы                                                 Centronics, RS-232D

Стандартные драйверы. Стандартные драйверы позволяют установить разрешение, размер и ориентацию бумаги, а также настраивать представление полутонов, интенсивность и качество печати.

В современных ПК преимущественно используются программно совместимые между собой семейства 32-разрядных процессоров Intel-архитектуры: Pentium, Pentium Pro и др.
Они отличаются: архитектурой, внутренней тактовой частотой, разрядностью внешней шины данных, объемом и типом встроенной кэш-памяти, организацией выполнения операций с действительными числами и другими механизмами, увеличивающими производительность процессоров. Процессоры используют напряжение питания: 3—3,6 В и ниже (в новых моделях), с целью исключения их перегрева (кроме некоторых, имеющих 5 В).

Процессоры 486. Основу семейства составляют высокочастотные модели с удвоением и утроением внутренней частоты типа 486DX2 (50/66 МГц) и 486DX4 (75/100 МГц). Процессоры устанавливаются в системные платы с частотой 25 и 33 МГц. Процессоры серии DX2 имеют кэш объемом 8 Кбайт, DX4 — 16 Кбайт.
Процессоры OverDrive. Эти процессоры с технологией 486DX4, Pentium, Pentium Pro разработаны для замены на системной плате менее мощных на более мощные процессоры практически без усилий с помощью специальных гнезд типа ZIF. Являются перспективным способом продления срока морального старения ПК, использующих менее мощные по сравнению с новейшими процессоры, например, Pentium 60/66, Pentium 75/90 МГц и др.
Процессоры Pentium. Семейство процессоров Pentium (шифр разработки P5 - процессор пятого поколения фирмы Intel) разработано, чтобы удовлетворить требования, предъявляемые сложным программным обеспечением сегодняшнего и завтрашнего дня. При этом процессор полностью совместим на программном уровне с более ранними разработками процессоров Intel. Архитектура процессора Pentium позволяет выполнять до 200 миллионов операций в секунду (MIPS). Процессоры Pentium совмещают производительность рабочей станции, гибкость и совместимость настольных ПК, низкое энергопотребление, необходимое для портативных компьютеров. Pentium имеет ряд кэшей: для команд (8 Кбайт), для данных (8 Кбайт), небольшого объема кэш (буфер меток перехода, BTB), позволяющий динамически предсказывать переходы в исполняемых командах, что повышает производительность процессора. Процессоры Pentium серии P54C, P55C. Семейство процессоров - это модели: с тактовой частотой 60, 66 МГц, с умножением тактовой частоты, рассчитанные на установку в системные платы с частотой 60 и 66 МГц соответственно: P54C на 90 (60), 100 (66), 120 (60), 133 (66) МГц, P55C на 150 и 166 МГц.
Pentium 60/66 МГц. Модели Pentium 60/66 МГц рассчитаны на 5 В и служат для замены ранее изготовленных процессоров с несущественным для большинства применений ПК дефектом при выполнении высокоточных операций с действительными числами. Этот дефект исправляется штатным программным обеспечением ПК.
Модели Pentium для портативных ПК. Модели Pentium 75, 100 МГц ориентированы на ПК-блокноты и ПК-субблокноты. Процессоры имеют 64-разрядную внешнюю шину данных, работающую на частоте 50 МГц. Производительность Pentium 75 по индексу iCOMP равна 610. Процессоры поставляются в двух исполнениях:  в бескорпусном на ленточном носителе типа TCP, в модифицированном матричном корпусе типа SPGA. TCP-исполнение позволяет создавать ПК-блокноты в улучшенной, необычно низкопрофильном конструктивном исполнении.
Процессоры Pentium Pro. Эти процессоры нового 6-го поколения фирмы Intel (шифр разработки P6) имеют суперскалярную RISC-архитектуру. Они содержат две ССБИС — сам процессор и сверхскоростную кэш-память второго уровня емкостью 256/512 Кбайт. Внешне процессор имеет прямоугольный корпус и полностью измененный дизайн. Непосредственное расположение кэша к процессору, 64-разрядный канал связи, а также отсутствие блокировки при операциях с процессором увеличивают скорость доступа к кэш-памяти в нескколько раз по сравнению с процессором Pentium. Суперконвеерная организация центрального процессора, а также динамическое опережающее исполнение команд обеспечивает Pentium Pro (150 МГц) удвоение производительности ПК по сравнению с ПК на базе Pentium 120 МГц, который принимают в качестве контрольного образца.
Особенности системной организации. Шина Pentium Pro обеспечивает возможность непосредственного подсоединения последующих процессоров или высокоскоростных устройств ввода-вывода. Процессорная шина стыкуется с шиной PCI через интерфейс (мост) PCI-Bridge. Около 150-контактных выводов процессора связывают линии передачи данных (в основном линии запросов и ответов). Они позволяют процессору глубоко совмещать на шине выполнение различных запросов и ответов. В большинстве настольных ПК на базе Pentium Pro используются системные платы фирмы Intel с собственной BIOS, которая позволяет с помощью многочисленных параметров оптимизировать управление памятью.