Dispozitivele Periferice ale Unui Sistem de Calcul
CUPRINS
ABSTRACT 4
INTRODUCERE 5
Capitolul I. Dispozitivele periferice 7
2.1. Dispozitive periferice. Generalități 7
2.2 Clasificare 8
Capitolul II. Dispozitive periferice de intrare 10
2.1. Tastatura 10
2.2. Mouse. Trackball. Joystick 14
2.3. Scanner 16
2.4. Creion optic 19
2.5. Tableta grafică 20
2.6. Microfon și interfața pentru sunet 20
2.7. Camera de luat vederi și interfața audio-video 21
2.8. Cititor de CD (DVD) 23
2.9. Lectorul optic de microfilme și interfață specifică 25
Capitolul III. Dispozitive periferice de ieșire 26
3.1. Monitor 26
3.2. Imprimantă 33
3.3. Plotter 39
3.4. Videoproiector 40
3.5. Boxe 41
3.6. Înscriptor CD/DVD 41
Capitolul IV. Dispozitive periferice de intrare-ieșire 44
4.1. Unitatea Floppy Disk 44
4.2. Hard Disk 45
4.3. Modem 47
4.4. Touchscreen 48
4.5. Placa de sunet 49
4.6. Multifuncționale laser 50
Capitolul V. Aplicație 52
CONCLUZII 55
BIBLIOGRAFIE 56
ABSTRACT
The transfer between intern memory of a computer and the exterior it is realizable through peripheral devices, on the performance of it depending the computer performances.
The main methods utilized are: programmed transfer method, the interruptions transfer method, the method of direct access to the memory, the method of transfer through canals of entry/exit. Of these, the transfer through entry/exit eliminates the disadvantages of the other methods, because the entry/exit modules they have been improved with an own local memory which makes the intervention of the processing central unit to be minimum. In this way, the entry/exit modules become processors which have a set of specialized instructions for the achievement of entry/exit operations.
INTRODUCERE
Un periferic este un dispozitiv hardware ce este inclus sau se adaugă unui sistem de calcul pentru a-i extinde funcționalitatea, iar denumirea de periferic este aplicată de obicei acelor unități componente care pot fi opționale prin natura lor.
Din punctul de vedere al direcției de transfer al informației, dispozitivele periferice se clasifică în:
periferice de intrare (input device): tastatura, mouse, scanner, joystick, touch board, touch screen, touch pad, microfon, webcam, creion grafic, etc.
periferice de ieșire (output device): monitor, imprimanta, boxe, căști, etc.
periferice de intrare/iesire (I/O device): fdd, hard-disc, memorie flash, streamer, CD-RW, DVD-RW, MO-disk, RAM/static-drive, placa de rețea, router, switch (comutator).
În alegerea temei lucrării de licență „Dispozitivele periferice ale unui sistem de calcul” am avut în vedere importanța care o reprezintă acestea în comunicarea între unitatea centrală de prelucrare și mediul exterior, precum și posibilitatea de a supraveghea și interveni, pentru asigurarea funcționării corecte a sistemului, în timpul unei sesiuni de lucru.
În literatura de specialitate se prefigurează și premisele viitoarei generații de calculatoare, care încearcă să elimine performanțele relativ modeste ale sistemelor actuale utilizate în aplicații complexe care includ prelucrări de imagini, recunoașterea vorbirii, simularea diferitelor fenomene și procese etc. În același timp, componentele electronice au ajuns aproape de viteza limită de funcționare.
Se anticipează că tehnologia viitoare pentru implementarea celei de-a V-a generații de calculatoare se va baza pe circuite integrate pe scară largă VLSI și 3D. Arhitectura unui astfel de calculator va cuprinde trei componente de bază:
Interfața inteligentă în conexiune cu utilizatorul uman, comunicația realizându-se prin limbaj natural, voce și/sau imagini;
Mecanismul pentru soluționarea problemelor, capabil să realizeze singur raționamente și să stabilească conexiuni care să conducă la soluția optimă a problemei;
Baza de date și cunoștințe cu volum imens și în care căutarea să se facă rapid, prin hardware.
Lucrarea de față este structurată în patru capitole. În primul capitol al lucrării am prezentat noțiunile introductive privind dispozitivele periferice ale unui sistem de calcul, precum și clasificarea acestora.
În cel de-al doilea capitol am prezentat dispozitivele periferice de intrare. În capitolul trei dispozitivele periferice de ieșire, iar în cel de-al patrulea capitol dispozitivele periferice de intrare-ieșire.
Capitolul I
DISPOZITIVELE PERIFERICE
1.1. DISPOZITIVE PERIFERICE. GENERALITĂȚI
Un sistem de calcul interacționează cu utilizatorul său prin intermediul unor dispozitive de intrare/ieșire și/sau al unor dispozitive de memorare externă. Datele se introduc în unitate prin intermediul porturilor care sunt specifice fiecărui tip de dispozitiv și apoi sunt transformate într-un format numeric (digital) care este înțeles de calculator. În funcție de modul de transmitere a informaților, porturile se clasifică în:
porturi seriale – la un moment dat se transmite un singur bit (tastatura, modem, mouse);
porturi paralele – la un moment dat se transmit mai mulți biți (imprimanta).
Rolul echipamentelor periferice este acela de a asigura comunicarea între unitatea centrală de prelucrare (CPU) și mediul exterior prin intermediul unei unități de interfață.
Principalele funcții ale echipamentelor periferice de intrare/ieșire, în cadrul unui sistem de calcul pot fi grupate astfel:
– asigură afișarea/tipărirea rezultatelor prelucrării într-o formă accesibilă utilizatorului;
– permite utilizatorului posibilitatea de a supraveghea și interveni, pentru asigurarea funcționării corecte a sistemului, în timpul unei sesiuni de lucru.
Sursa: wikipedia.ro M.M.
Fig. 1.1. a) dispozitive de intrare 2,3,4,5,6,7; b) dispozitive de ieșire 8,9,10,11,12
1.2. CLASIFICARE
Din punct de vedere al destinației, echipamentele perifericele se clasifică în:
a) Perifericele de intrare, care cuprind:
tastatura, ce permite introducerea manuală a datelor sau a comenzilor;
mouse-ul, trackball-ul și joystick-ul, ce facilitează oportunitatea de operare pe calculator prin poziționări, selectări de informații, acționări asupra unor obiecte de control și opțiuni adecvate de meniu;
scanner, care asigură introducerea și captarea imaginilor în sistemul binar, unde vor fi reținute și/sau conservate pe principii digitale;
creion optic și tableta grafică, care oferă posibilitatea de desenare și de scriere în mod direct în calculator, prin intermediul unor monitoare speciale.
microfon și interfață pentru sunet, care asigură captarea directă a sunetelor sub formă de dispoziții și mesaje, comentarii și rapoarte, interviuri, tratative, conferințe etc.
cameră de luat vederi și interfață audio-video compatibilă, care asigură captarea și înregistrarea imaginilor, urmat de conversia acestora în format digital;
cititorul de CD (DVD), care preia, pe principii optice, informațiile de natură audio-vizuală de pe discuri compacte (optice);
lectorul optic de microfilme și interfață specifică, care transferă imaginile documentelor înregistrate optic pe peliculă sub formă de microfilm (eventual din arhiva electronică), astfel încât acestea să poată fi proiectate pe monitorul calculatorului sau al unui ecran exterior.
b) Perifericele de ieșire, care cuprind:
monitorul alb-negru sau color, care asigură afișarea informațiilor, iar ca interfață fizică se utilizează placa video;
imprimanta, care se utilizează pentru tipărirea alb-negru sau color a datelor, textelor/ documentelor sau imaginilor;
plotter-ul, care se utilizează pentru trasarea/multiplicarea de schițe, planuri, desene de tehnice, proiecte etc. alb – negru sau color;
înscriptorul de CD-uri, care permite scrierea de informații pe discurile compacte (optice);
interfață audio, care se utilizează pentru transmiterea de sunete memorate sau în curs de recepție, în rețele locale sau la distanță; se pot folosi dispozitive electronice de tipul amplificatoarelor de sunet, difuzoarelor de tip speaker pentru calculator, incintelor acustice, unde speaker-ul calculatorului emite mesaje și alte informații sonore;
videoproiector, care preia imaginile ce s-ar fi putut afișa pe un monitor și le proiectează pe un ecran exterior;
imprimanta pentru microfilm și interfață, care permite transferul documentelor din memoria internă a calculatorului pe suportul specific, integrat în arhiva electronică.
c) Perifericele de intrare-ieșire, care cuprind:
unități de suporturi magnetice, care pot fi de tip discuri fixe, discuri flexibile, dischete de ZIP etc., pentru memorarea digitală, sub formă de fișiere, a unor tipuri diverse de date numerice precum: texte/documente, sunete, imagini; în funcție de natura informației conținute și de modul de creare a lor, fișierele pot fi sub formă de documente, imagini, sunete etc., fapt ce se reflectă și în numele lor (extensie), unde fiecare tip de fișier va fi prelucrat de un produs software specific.
unități audio-analogice de bandă magnetică și interfața lor, care sunt echipamente electronice de uz larg sau profesional, destinate înregistrării, stocării și redării informației sonore sub formă analogică; este vorba despre casetofoane, magnetofoane, reportofoane, dictafoane etc. care folosesc casete și benzi magnetice.
unități video-analogice și interfața lor cu sistemul informatic, care sunt echipamente electronice de tip video cu ajutorul cărora se poate înregistra pe banda magnetică specifică informația audio-vizuală; aceasta se poate ulterior prelucra și reda cu echipamente speciale de tip videoplayer sau videorecorder;
– echipamentele pentru comunicații, care includ totalitatea dispozitivelor tehnice de conectare, codificare/decodificare și transmisie/recepție la distanță a informațiilor și care sunt dependente de specificul echipamentelor informatice utilizate, de tipul de comunicații practicate și de natura rețelelor de telecomunicații utilizate; câteva exemple de echipamente folosite pentru comunicații și care fac parte din categoria celor periferice sunt prezentate mai jos:
aparat telefonic și interfață telefonică, care se utilizează pentru recepția mesajelor sonore comunicate analogic sau digital și înregistrarea lor digitală, transmiterea de mesaje înregistrate direct sau sub formă de fișiere digitale;
aparat telefax și interfață telefax, care se utilizează pentru recepționarea mesajelor de tip fax, tipărirea lor directă la imprimanta fax și, eventual, înregistrarea lor digitală, transmiterea la distanță a documentelor de tip fax în regim imediat (direct din document) sau memorat (prin lectura documentului din memoria internă sau externă a calculatorului);
telecopiator cu interfață de intrare pentru recepționarea, locală sau la distantă, a imaginilor de tip document, cu interfață de ieșire pentru transmiterea către un copiator, situat local sau la distanță prin rețele de comunicații, a unor imagini (documente) memorate digital;
interfață video, care se utilizează pentru recepționarea imaginilor și secvențelor sonore transmise prin rețele locale de TV cu circuit închis sau rețele TV la distanță cu transmiterea de imagini și sunete prin aceleași tipuri de rețele;
multifuncționala laser.
Capitolul II
DISPOZITIVE PERIFERICE DE INTRARE
2.1. TASTATURA
Tastatura (keyboard) este cel mai utilizat echipament periferic de intrare, care asigură introducerea informațiilor în memoria calculatorului. Cel mai folosit tip este tastatura QWERTY, numele provenind de la primele 6 taste alfabetice din partea stângă. În prezent există preocupări de îmbunătățire a acestui format, îndeosebi în privința ergonomiei. Informațiile sunt introduse prin apăsarea tastelor, operațiune ce are drept rezultat generarea unui cod ce reprezintă caracterul asociat al tastei apăsate. Toate tastaturile îndeplinesc practic aceeași funcție: detectarea tastelor care sunt apăsate și trimiterea informațiilor corespunzătoare către calculator. Tehnologia folosită pentru acest proces – modul electric de funcționare a tastaturii – poate să afecteze robustețea și longevitatea acesteia.
Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ro/f/f9/Qwerty.PNG
Fig. 2.1. Tastatura
Tastatura are capacitatea de a memora temporar o linie de date, o linie de comandă/instrucțiuni program și de a permite efectuarea corecturilor necesare înainte de transmiterea acestora în memoria internă a calculatorului prin acționarea tastei Enter.
Tastatura unui PC include un controller specific (de exemplu Intel 8042), care permite comunicarea dispozitivului periferic de intrare prin intermediul unei linii seriale. Atunci când o tasta este apăsată, tastatura transmite un cod către controller-ul sau intern. Programul din Intel 8042 transformă codul din tastatură într-un cod denumit Scan Code. Atunci când este apăsată o tastă, se va serializa caracterul care este asimilat tastei respective în buffer-ul tastaturii denumit și input stream.
Controllerul tastaturii întrerupe procesul de fiecare dată când un eveniment are loc la nivelul tastaturii, adică apăsarea unei taste, generând o întrerupere. În BIOS există un software dedicat tratării întreruperilor denumit ISR (Interrupt Service Routine) care citește codurile transmise de controller tastaturii și „înțelege” ce se întâmplă.
Un Scan Code conține un număr de 8 biți care indică care dintre taste este implicată într-un eveniment la nivelul tastaturii. Cel mai mare bit al acestui cod este egal cu 1, dacă evenimentul corespunde unei taste eliberate, respectiv 0 atunci când tasta este apăsată, iar restul de șapte biți semnifică starea celorlalte taste. De exemplu, un Scan Code = 1Eh înseamnă ca tasta A a fost apăsată, iar B3h că tasta a fost eliberată. În acest fel, controllerul poate genera același cod de taste atâta timp cât operatorul/utilizatorul ține tasta apăsată. Tastele Ctrl, Shift și Alt au propriul lor Scan Code, iar starea acestor taste este comunicată permanent memoriei de către rutina BIOS. Astfel, la fiecare Scan Code, rutina BIOS va consulta starea tastelor Shift, Ctrl, Alt, Num Lock etc. și îi va asigura un cod ASCII corespunzător, dacă ele au fost sau nu acționate simultan cu alte taste.
Tastatura are cinci grupe de taste, corespunzătoare cu următoarele zone:
taste funcționale
taste alfanumerice
taste speciale
taste numerice
taste de deplasare
Tastele funcționale sunt F1, F2, … , F12 și apar pe primul rând al tastaturii. Prin apăsarea unei taste se realizează o anumită operație, specifică programului utilizat la momentul respectiv.
Tastele alfanumerice sunt reprezentate de caracterele alfabetice A – Z, caracterele numerice 0 – 9 și de o serie de taste speciale precum (., /, [, ], <, >, +, -, = etc.). Tastele speciale sunt reprezentate de:
Esc (escape, amplasată în partea stângă, sus) – în general întrerupe o acțiune;
Tab (tabulate, amplasată în partea stângă, la mijloc) – în general face un salt la zona indicată de săgeată;
Ctrl (control, amplasată în partea stângă, jos) – se folosește în combinație cu alte taste; de exemplu, Ctrl + a sau i ori t poate semnifica literele românești ă, î sau ț, Ctrl + Alt + Del, determină resetarea calculatorului etc.
Caps Lock –amplasată în partea stângă, în centru, blochează tastatura alfabetică pe literele mari (capitals); operaționalitatea acestei taste este confirmată de aprinderea unui LED în partea dreapta a primului rând;
Shift (sunt două taste Shift amplasate, de regulă, de o parte și de alta a tastelor alfanumerice, în centru) – se folosește în combinație cu alte taste; de exemplu, apăsarea tastei Shift concomitent cu una din tastele alfanumerice rezultă o literă majusculă sau cu tastele numerice rezultă caracterele speciale;
Enter (sunt două taste Enter, una în partea dreaptă a pachetului de taste alfanumerice, în centru, și alta în partea de jos, dreapta, a pachetului de taste din partea dreapta a tastaturii) – în general, prin apăsare, se încheie mesajul trimis de utilizator calculatorului sau face salt la un nou aliniat, la capăt de rând sau la zona indicată de săgeată;
PrintScreen – amplasată în partea dreapta, sus a tastaturii, determină preluarea de imagini de pe calculator;
ScrollLock – amplasată în partea dreapta, sus a tastaturii lângă tasta PrintScreen, oprește deplasarea ecranului și are în componență un LED ce se aprinde la apăsarea acesteia;
Pause – amplasată în partea dreapta, sus a tastaturii lângă tasta ScrollLock, oprește execuția unui program; programul respectiv pornește la o nouă apăsare a tastei;
NumLock – amplasată în partea stângă sus în grupul de taste din partea dreaptă a tastaturii, îndeplinește funcția tastei Caps Lock pentru acel grup de taste; în mod similar, operaționalitatea acestei taste este confirmată, de asemenea, de aprinderea aceluiași LED în partea dreapta a primului rând;
Tastele numerice sunt dispuse pe rândul al doilea cât și în grupul de taste din partea dreapta a tastaturii. Tastele numerice sunt dublate de caractere speciale (!, @, #, $, %, ^, &, *). Aceste caractere se obțin prin apăsarea concomitentă a tastei Shift și a tastei cu caracterul special inscripționat. O altă modalitate de obținere a caracterelor speciale constă în apăsarea tastei Caps Lock sau a tastei NumLock, urmat de apăsarea tastei cu caracterul special inscripționat. În general, această procedură se aplică atunci când urmează un șir de caractere speciale.
Tastele de deplasare, așa cum rezultă și din denumire, au rolul de a asigura navigarea sau prelucrarea unui text, fiind dublate pe tastatura alfanumerică sau numerică. Aceste taste sunt:
Insert (în partea dreapta a tastaturi, în stânga grupului de taste de deplasare) – asigură trecerea de la modul înserare în modul suprascriere și reciproc;
Delete (în partea dreapta a tastaturii, sub tasta Insert a grupului de taste de deplasare) – permite ștergerea caracterului din stânga cursorului;
Home (alături de tasta Insert din grupul de taste de deplasare) – asigură deplasarea cursorului la capătul din stânga al rândului;
End (amplasată în grupul de taste de deplasare, sub tasta Home) – asigură deplasarea cursorului la sfârșitul rândului;
PageUp (amplasată în grupul de taste de deplasare, lângă tasta Home) – asigură deplasarea cursorului la începutul paginii precedente;
PageDown (amplasată în grupul de taste de deplasare, sub tasta PageUp) – asigură deplasarea cursorului la începutul paginii următoare;
Săgețile „←”, „↑, „↓” și „→” asigură deplasarea cursorului în direcția indicată.
Forma, butoanele și amplasarea ergonomică a acestora pe tastatură conferă o notă de ansamblu specifică echipamentului periferic. Instalarea tastaturii se rezumă la introducerea cablului de conectare într-o priză USB a PC-ului și execuția câtorva pași simpli în urma rulării CD-ului propriu. Suprafața tastaturii prezintă nu mai puțin de 125 de butoane, distribuite în șase zone. Dispunerea și forma butoanelor au suferit în timp mai multe modificări față de varianta clasică.
Astfel, de exemplu, tasta Delete (Del) este mai mare, iar butoanele Home și End și-au schimbat poziția. La modelele mai noi apar două taste de Tab și alte câteva butoane suplimentare, dispuse în partea de sus a tastaturii. Ele au funcții speciale, predefinite și inscripționate. De pe aceste butoane se pot lansa direct Internet Explorer, clientul de mail, operații de salvare, tipărire sau deschidere de documente sau se pot da alte astfel de comenzi specifice unor anume aplicații.
Recent au apărut și tastaturi cu butoane pentru controlul perifericelor multimedia. Tastaturile au un cod intern propriu care poate fi schimbat prin comenzi de configurare, în funcție de particularitățile fondului lingvistic utilizat într-o țară în care se utilizează tastatura respectivă. Cele mai răspândite tastaturi în lume sunt cele de tip anglo-saxon, numite și tastaturi de standard american. Ele sunt utilizate frecvent și în țara noastră.
Toate butoanele din partea superioară pot fi personalizate prin intermediul programului Intelly Type Pro, inclus pe CD. Programul permite o vizualizare permanentă a funcțiilor actuale ale fiecărui buton, asigurând astfel ordonanțarea și chiar listarea acestora. Această facilitate poate deveni deosebit de utilă atunci când, de exemplu, în cazul în care un buton ce are inscripționat un calculator și operează în modul default lansând o anumită aplicație pe calculator, i se asigură concomitent pornirea unui alt program sau a unei alte aplicații, de pildă Internet Explorer.
Cea mai interesantă parte a tastaturii o reprezintă setul de taste dispuse în partea stângă. Este vorba de 7 butoane: cut, copy, paste, back, forward, salt între aplicații înainte și înapoi (similar cu Alt+Tab). Pe lângă acestea mai poate apărea și un element nou, suplimentar pe tastatură, și anume o rotiță de tip scroll de dimensiuni ceva mai mari, al cărui rol este din ce în ce mai important, fiind foarte comodă utilizarea acesteia chiar și în cazul în care echipamentul dispune de un mouse cu o astfel de facilitate.
2.2. MOUSE. TRACKBALL. JOYSTICK
Mouse-ul a fost inițial conceput pentru controlul poziției cursorului pe ecran, dar în timp a trecut din categoria perifericelor opționale, în categoria celor obligatorii concomitent cu crearea de noi interfețe grafice destinate utilizatorului pentru a facilita orientarea acestuia pe monitor.
Denumirea echipamentului periferic provine de la similitudinea ce există între forma și aspectul acestui dispozitiv, respectiv multitudinea mișcărilor pe care le poate efectua, și un șoarece. De obicei mouse-ul are două sau trei butoane folosite pentru transmiterea de comenzi și date de intrare către calculator. Poate fi utilizat pentru selectarea textului în cadrul editoarelor de text, alegerea și selectarea unei opțiuni dintr-un anume meniu, deplasarea rapidă pe ecran și pentru realizarea tehnicilor speciale care, în alte condiții, ar necesita un timp mult mai mare de lucru (ca de exemplu extragere și copiere, extragere și tipărire etc.)
Mouse-ul este acționat manual de către operator/utilizator pe masa de lucru într-o zonă de acces accesibilă acestuia. Utilizatorul/operatorul are posibilitatea de a urmări pe monitor orice deplasare a cursorului în concordanță cu sensul și multitudinea de mișcări ș mânuiri a mouse-ului pe masa de lucru. Prin aceste mișcări se pot astfel selecta anumite comenzi, opțiuni, fișiere etc. care sunt afișate pe monitor și care pot fi apoi activate printr-un clic sau două clicuri, transmise prin acționarea butoanelor mouse-ului.
Utilizarea mouse-ului simplifică modul de operare prin tastatură, acesta înlocuind funcțiile mai multor taste cum sunt: tastele de deplasare a cursorului, tasta Enter, tastele Page Down și Page Up, precum și orice tastă funcțională (F1 – F12) sau alte taste sau opțiuni afișate pe monitor.
Fizic, mouse-ul este constituit dintr-o carcasă din material plastic având o formă ergonomică bine definită și este prevăzut cu 2-3 butoane în partea superioară care permit manipularea și acționarea facilă de către operator/utilizator în zona de acces. Mouse-ul se conectează la CPU prin intermediul unui port serial. Datorită unui sistem opto-mecanic cu bilă sau optic-pur, este posibilă cuantificarea deplasărilor sale pe masa de lucru. Cele mai uzuale echipamente periferice de acest tip sunt mouse-ul cu bilă, care transmite mișcarea mâinii operatorului/utilizatorului unui sistem de cilindrii rotativi care determină o deplasare identică a cursorului pe ecranul monitorului. Progresul tehnologic al transmisiei în infraroșu a permis însă și realizarea de dispozitive periferice de tip mouse fără fir, cum sunt așa numitele echipamente wireless mouse sau infrared mouse.
În figura alăturată este prezentat un Mouse Microsoft Wireless Intellimouse Explorer, care este alcătuit dintr-un mouse wireless ce are posibilitatea de conectare USB, fiind prevăzut cu cinci butoane programabile, cele standard la care se adaugă butonul de scroll vertical și orizontal.
Butonul de scroll permite realizarea derulării imaginilor atât pe verticală cât și pe orizontală datorită posibilității de mișcare laterală (stânga/dreapta) a rotiței.
Un alt model de mouse este varianta mini-mouse, care este adecvată sistemelor portabile de calcul tip laptop datorită spațiului extrem de redus pe care îl ocupă. Între acestea, mini mouse-ul optic prezentat în figura alăturată, Tech Optical mini Mouse, este prevăzut cu trei butoane și permite conectarea PS2. De asemenea, acest tip de dispozitiv periferic se mai caracterizează și printr-o mișcare silențioasă a cursorului coroborat cu efectele optice specifice pe care le produce – lumină difuză albastră, de la interior spre exterior.
Un dispozitiv periferic de intrare asemănător mouse-ului este track-ball-ul. Foarte mulți operatori/utilizatori îl preferă în locul mouse-ului datorită faptului că prin poziția fixă pe care o are, ocupă mai puțin spațiu.
Un model de trackball este prezentat în figura alăturată. Acesta este format dintr-o bilă dispusă între două role plasate perpendicular, care permit descompunea mișcării bilei în două mișcări rectangulare de translație vizualizate pe monitor: în plan orizontal, respectiv în plan vertical. Spre deosebire de mouse, unde carcasa dispozitivului se deplasează pe o suprafață, în cazul trackball-ului carcasa este fixă iar bila este acționată manual, asigurând o mai mare libertate de mișcare a cursorului pe ecranul monitorului. La fel ca și mouse-ul, trackball-ul are butoane pentru a executa diferite acțiuni.
Un alt dispozitiv periferic de intrare asemănător din punct de vedere funcțional mouse-ului și trackball-ului, este joystick-ul.
Joystick-ul este de regulă asociat cu jocurile pe calculator, pe consolele special create pentru jocuri: PS2, PS3, Xbox etc. sau pentru simulatoare în diverse aplicații instructiv-educative: inițiere în șoferie, pilotaj, conducere diverse echipamente mobile etc. Indiferent de domeniul de utilizare, joystick-ul are funcții ergonomice, fiind special proiectat și realizat pentru a oferi comoditate maximă în manevrarea sa cu ajutorul mâinii. Datorita tehnologiei avansate utilizate la fabricarea sa, permite efectuarea de mișcări complexe și compuse, având mai multe grade de libertate.
2.3. SCANNER
Scanner-ul este un dispozitiv periferic ce permite convertirea oricăror imagini de pe suport hârtie sau de pe orice suprafață plană, sub forma unor date recunoscute și acceptate de calculator. Punct cu punct, scanner-ul poate reproduce fotografii, desene formate din linii și chiar colaje cu detalii mai fine decât pot fi reproduse de imprimanta cu laser. Scannerele moderne au capacitatea de a recunoaște un text, iar dacă pe PC este instalat un program de recunoaștere optică a caracterelor de tip OCR (Optical Character Recognition), atunci textele citite de scanner pot fi convertite în fișiere. Practic, cu ajutorul unui program de tip OCR, imaginile scanate sunt convertite în șiruri de caractere ce pot fi prelucrate ulterior cu ajutorul editoarelor de text pentru un procesor texte, o bază de date sau un sistem de editare a publicațiilor.
Din punct de vedere principial, un scaner este un echipament periferic care transformă informația analogică, respectiv lumina, în informație digitală.
Acesta detectează diferențele de strălucire a unei imagini sau a unui obiect, folosind o matrice de senzori. În majoritatea cazurilor, scanner-ul folosește o matrice liniară de asemenea senzori, care sunt de obicei dispozitive de cuplaj de sarcină de tip CCD (Charge – Coupled Devices) ce transformă un semnal luminos în semnal electric. Parte componentă importantă a oricărui tip de scanner, dispozitivul cuprinde un număr foarte mare de senzori, de regulă sunt sute sau chiar mii de senzori pe unitatea de lungime (cm sau inch). Aceștia sunt amplasați pe o bandă relativ îngustă ce acoperă toată lățimea corespunzătoare celei mai mari imagini care poate fi scanată.
Din punct de vedere funcțional, senzorii sunt celulele fotosensibile sub forma unor diode care pot detecta lumina reflectată de sau transmisă prin obiectul scanat. Celulele fotosensibile sunt acelea care convertesc în fapt intensitatea luminoasă în sarcină electrică. La un moment dat, celulele fotosensibile înregistrează o singură linie îngustă a imaginii. Circuitele din interiorul scanner-ului citesc unul câte unul fiecare celulă și creează un șir de date seriale care reprezintă strălucirea fiecărui punct de pe linia de scanare. După ce scanner-ul a colectat și a aranjat datele pentru fiecare punct al liniei, celulele fotosensibile trec la următoarea linie care trebuie citită.
O altă componentă importantă a scanner-ului o reprezintă convertorul analog-digital (CAD). Acesta are rolul de a transforma informația analogică în informație digitală. Fiecare diodă din sutele sau miile de celule fotosensibile care formează dispozitivul CCD creează un pixel din imaginea scanată, iar pentru a stoca informația corespunzătoare descrierii pixelului respectiv este necesar un anumit număr de biți. Cu cât se dedică un număr mai mare de biți fiecărui pixel, cu atât se va putea obține o calitate mai bună a imaginii scanate.
Marea majoritate a scannerelor disponibile folosesc în prezent un dispozitiv de tip CCD, însă au apărut recent unele modele care au în structură un dispozitiv de tip CIS (Contact Image Sensor) (figura alăturată). În cazul unui scanner CCD, lumina reflectată din documentul original traversează un sistem de oglinzi, care o redirecționează către senzorul CCD. În tehnologia CIS, șirul de diode este plasat chiar sub documentul scanat, astfel încât senzorul captează direct lumina reflectată de document. Din moment ce scannerele cu CIS nu necesită un sistem foarte complicat de captare a luminii, rezultă un preț mai scăzut, dimensiunile sunt mai mici, iar durabilitatea este mai ridicată. Datorită dimensiunilor reduse, senzorii CIS sunt recomandați să fie utilizați în cazul scannerelor portabile. Senzorii CIS folosesc convertoare analog-digitale încorporate, rezultând în acest fel un consum relativ redus de energie.
Principalul neajuns al tehnologiei CIS constă însă tocmai în structura convertorului analog-digital, acesta ocupând un spațiu care în mod normal ar fi trebuit să contribuie la captarea luminii. Rezultatul constă în scăderea calității imaginilor scanate, astfel încât mulți operatori/utilizatori preferă achiziționarea unui model cu dispozitiv CCD, în ciuda prețului mai ridicat.
Din perspectiva dinamicii sistemelor de acționare, majoritatea scannerelor folosesc fie deplasarea mecanică a senzorilor peste imagine, fie deplasarea imaginii peste senzori. O mică parte a scannerelor, având o rezoluție mai mică, folosesc însă tehnologii video. Cu alte cuvinte, pentru citirea imaginii într-un scanner mecanic, sunt folosite două tipuri de sisteme conceptuale. Primul dintre acestea impune ca senzorii să se deplaseze peste imaginea originală, pe când al doilea necesită deplasarea imaginii originale prin fața unor senzori imobili. În cazul unui scanner video, atât senzorii cât și imaginea sunt fixe, deplasarea relativă dintre acestea fiind realizată cu ajutorul unui fascicol de electroni.
În prima categorie a scannerelor mecanice, care este și cea mai numeroasă, se regăsesc scannerele cu tambur, numite și drum scanners. Acestea se bazează pe principiul funcționalității inverse față de o imprimantă. Astfel:
– Scanner – ul cu pat (flatbed scanner,) – are în construcția sa un mecanism automat pentru deplasarea senzorilor. Denumirea lui provine de la suprafața plană și transparentă din sticlă pe care se așează materialul/documentul ce trebuie scanat. Senzorii de scanare sunt montați pe o bară mobilă care se deplasează pe sub suprafața sticlei, parcurgând într-un ciclu de dute-vino tot materialul/documentul supus scanării. Suprafața din sticlă pe care se așează materialul/documentul permite senzorilor să vizualizeze în detaliu imaginea acestuia.
– Scannerele manuale (hand scanner) – au o soluție constructivă simplă și folosesc mânuirile operatorului/utilizatorului pentru deplasarea barei mobile cu senzori peste imaginea ce urmează a fi scanată. Senzorii vizualizează imaginea printr-o fereastră practicată într-un suport din plastic amplasat în partea de jos a scannerului.
A doua categorie de scanere mecanice, mai puțin numeroasă decât prima, se bazează pe principiul funcționalității compatibile relativ la o imprimantă.
Scannerele video reprezintă echivalentul electronic al unui copiator fotografic. Scanner-ul video folosește o cameră video obișnuită pentru capturarea imaginii. Majoritatea scannerelor video au camera montată pe un stativ, sub care se afla un suport pe care se plasează imaginea de scanat. Suportul poate fi iluminat din spate pentru a permite scanarea negativelor și filmelor transparente sau poate fi o suprafață plană pentru coli de hârtie sau pentru așezarea de obiecte tridimensionale. Cel mai ieftin model este scanner-ul manual deoarece nu conține mecanisme precise de scanare.
Scannerele diferă unele față de altele prin precizia sau rezoluția cu care imaginile sunt reproduse, apropiindu-se mai mult sau mai puțin de imaginea originală, nealterată. Din acest motiv, toate scannerele au o limită maximă mecanică a preciziei/rezoluției. Aceasta este dată de pasul cel mai fin al sistemului mecanic cu care pot fi deplasați senzorii. Un scanner cu posibilități minime de reproducere începe de la 300 de pixeli pe inch și avansează în trepte ce țin de rația unui șir statistic, cum ar fi 600, 1200, 2400, 4800 de pixeli pe inch. Scannerele în construcție specială, cum sunt cele pentru diapozitive, pot ajunge la rezoluții de ordinul a 10000 de pixeli pe inch. Deoarece 10000 de pixeli pe inch reprezintă limita maximă pe care o pot atinge componentele hardware ale oricărui scanner, această valoare este numită adeseori rezoluție hardware a scannerului. (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
Imaginea vizualizată de un scanner este stocată sub forma unor imagini de biți, fără utilitate pentru procesoarele de texte care folosesc codul ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Imaginile se pot transforma din forma grafică în coduri ASCII prin doua metode: prin dactilografierea fiecărui caracter sau prin recunoașterea optică a caracterelor conform sistemului OCR. Primele programe OCR foloseau o tehnică cunoscută sub denumirea de corespondența matricială (matrix matching). Potrivit acestei tehnici, calculatorul compara microzone din imaginea de biți a obiectului supus scanării cu modele existente și stocate într-o bibliotecă internă pentru identificarea caracterului care se asemăna cel mai mult cu modelul de biți scanat. De exemplu, litera „A” era recunoscută ca un turn cu înălțimea de 40 de biți și cu o bară transversală de 20 de biți.
Majoritatea sistemelor OCR actuale se bazează însă pe corespondența caracteristicilor (feature matching). Aceste sisteme nu se limitează doar la o simplă comparare, ci analizează fiecare model de biți scanat. Din acest motiv, sistemele OCR bazate pe corespondența caracteristicilor nu trebuie să cunoască aprioric dimensiunea sau fontul caracterelor scanate, programele OCR având posibilitatea de prelucrare rapidă a unui text scanat, cu puține erori de recunoaștere.
Pentru a transforma informația analogică în informație digitală prin capturarea luminii reflectate sau care traversează obiectul scanat, orice scanner necesită în mod evident o sursă de lumină. Pe lângă ceilalți factori ce țin de construcția scannerului, calitatea sursei de lumină influențează în mod decisiv calitatea rezultantă a reproducerii. Primele modele de scanere desktop foloseau becuri fluorescente, însă acestea prezentau două dezavantaje majore: nu erau capabile să emită aceeași intensitate de lumină pe o perioadă mai îndelungată de timp, iar în același timp, cantitatea mare de căldură degajată conducea adeseori la deteriorarea componentelor interne. Din aceste motive, cei mai mulți fabricanți de echipamente periferice au trecut la folosirea lămpilor catod – rece care pot furniza o lumină mai intensă concomitent cu degajarea unei cantități mai reduse de căldură. De pildă, scannerele CIS folosesc în prezent câmpuri dense de LED-uri RGB pentru a produce lumină albă.
2.4. CREION OPTIC
Creionul optic este un dispozitiv periferic de intrare asemănător unui creion, de unde derivă și denumirea sa, având în vârf un senzor optic. Creionul optic oferă posibilitatea utilizatorului de a desena și de a scrie în mod direct în calculator, prin intermediul unor monitoare speciale.
Creionul optic asigură transformarea datelor analogice în date numerice. Aceste dispozitive periferice sunt tipice aplicațiilor de proiectare cu ajutorul calculatorului CAD (Computer Aided Design) și celor de producție cu ajutorul calculatoarelor CAM (Computer Aided Manufacturing).
În funcție de producător, creionul optic se realizează în diverse forme și dimensiuni, fiind adaptabil oricărui tip de calculator printr-o conexiune USB.
2.5. TABLETA GRAFICĂ
Tableta grafică este un alt echipament periferic de intrare care are un mod de utilizare similar cu cel al mouse-lui, însă este mult mai precisă. Tableta grafică este alcătuită dintr-o ramă confecționată dintr-un material plastic și care cuprinde o suprafață plană denumită planșetă precum și un digitizor care este conectat la un calculator.
Digitizorul (pointing device) este asemănător unui mouse și poartă denumirea de puck, fiind un dispozitiv indicator ce îndeplinește practic aceleași funcții ca și mouse-ul. Principiul de bază privind funcționarea tabletei grafice constă în amplasarea în interiorul planșetei a unei rețele de fire extrafine, dispuse perpendicular unele față de altele și care sunt parcurse secvențial de pulsuri de curent electric cu frecvență ridicată. Un electromagnet și un amplificator amplasate în puck sau stilou/creion vor sesiza aceste pulsuri comunicând calculatorului poziția curentă.
Cele mai simple digitizoare se prezintă ca o lupă pe o masă de desenat și se apasă un buton în punctele de interes memorand, coordonatele acestor puncte.
Tabletele grafice se realizează într-o gamă diversă de tipodimensiuni, prezentând un grad relativ ridicat de utilitate.
În figura alăturată este prezentată o aplicație des utilizată în perioada de pionierat a dezvoltării dispozitivelor periferice premergător asimilării calculatoarelor portabile, constând dintr-un echipament periferic de intrare ce combină o tabletă grafică cu un monitor special.
2.6. MICROFON ȘI INTERFAȚĂ PENTRU SUNET
Microfonul este un dispozitiv periferic de intrare care transformă sunetul în semnale electrice. Microfonul este conectat la placa de sunet a calculatorului și este folosit pentru a înregistra diverse sunete (muzică, voci, zgomote din natură etc.).
Realizat într-o multitudine de forme și dimensiuni, microfonul are mai multe aplicații, fiind folosit îndeosebi în radioteleviziune și în telecomunicații. În aplicațiile IT însă, microfonul este utilizat în telefonia prin Internet, înregistrarea vocii, introducerea verbală a comenzilor etc.
Interfața pentru sunet, cunoscută și sub denumirea de interfața audio, este un dispozitiv periferic care facilitează intrarea/ieșirea semnalelor audio de la un PC prin intermediul aplicațiilor specializate. Utilizările tipice ale plăcilor de sunet includ furnizarea de componente audio pentru aplicații multimedia, cum ar fi compoziția de muzică, editare video sau prezentări audio, educație și divertisment (jocuri) și proiecție video. Majoritatea calculatoarelor au placa de sunet incorporată în placa de bază, în timp ce altele, cum sunt cele din primele generații, necesită plăci audio atașate la placa de bază.
Plăcile de sunet convertesc semnalele digitale înregistrate sau generate în semnale format analogic. Semnalul de ieșire este conectat la un amplificator, la căști sau la un dispozitiv standard extern utilizând conectori TRS (Tip Ring Sleeve) sau RCA (Radio Corporation of America). Unele plăci audio avansate includ mai mult de un chip pentru sunet pentru a asigura rate de date mai mari și funcționalități multiple simultan (sintetizatoare) pentru generarea în timp real de muzică și efecte sonore.
2.7. CAMERA DE LUAT VEDERI ȘI INTERFAȚĂ AUDIO- VIDEO
Camera de luat vederi este un dispozitiv periferic de intrare ce captează, digitizează și transmite imaginile în timp real către un calculator sau o rețea de calculatoare.
Dintre acestea, camerele web se conectează la calculator printr-o conexiune USB sau mai rar prin FireWire și se alimentează din interfața audio-video fără a necesita un alimentator separat. De regulă, acestea au o rezoluție scăzută, în general în format 640×480 pixeli, datorită ratei relativ reduse de transmisie a datelor prin USB 1.1 sau 2.0, existând însă și variante cu înaltă rezoluție care folosesc USB 3.0. Prinderea camerei web de monitor se face, în cele mai multe cazuri, cu ajutorul unei cleme.
Cele mai multe modele de camere web au o optică simplă, fără focalizare sau cu focalizare fixă, reglată din fabrică pentru distanța uzuală de la monitor pe care se fixează și până la utilizator, ori cu focalizare manuală. Anumite camere web integrează și un microfon, transmisia sunetului către calculator făcându-se fie digital, prin intermediul cablului USB, fie analogic, prin cablu audio până la placa de sunet a calculatorului. Unele modele dispun de o serie de leduri albe care asigură iluminarea feței în situații de lumină slabă.
În figura alăturată este prezentat un model de cameră web HAMA Metal Pro 62828, 0.3Mp, USB, VGA, având rezoluția standard atât video cât și foto de 640 x 480 pixeli, interfața USB și senzor VGA.
Camerele digitale profesionale sunt dispozitive periferice de intrare care se pot cupla la PC în scopul redării, procesării și/sau conversiei imaginilor digitale în alt format. Modelele recente de camerele video au încorporat DVD. De pildă, camerele Sony model DCR – DVD 100 sau DCR – DVD 200, permit înregistrarea direct pe un disc DVD de 8 cm care apoi poate fi introdus într-un DVD player sau într-un DVD – PC ori consola PS2. Prin această combinare, constructorul a valorificat funcțiile de înaltă acuratețe a camerelor de luat vederi cu beneficiile DVD, incluzând ușurința în utilizare, accesul la informații și capacitatea de stocare a informației pe termen lung. (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
Înalta calitate a imaginii furnizata de DVD este maximizată de procesul optic de scriere a discului, non-abraziv, calitate menținută și după înregistrare deoarece nu există o altă copiere între format și difuzare. Utilizatorii au acces imediat la materialul înregistrat, evitând astfel funcțiile de căutare Rewind și Fast Forward asociate formatului de casetă. În acest fel este simplificat considerabil procesul de editare, fiind practic imposibilă înregistrarea din greșeală peste un material mai vechi, deoarece camera este programată să înregistreze doar zonele libere de pe disc.
Acest model de cameră video – prezentat în figura alăturată – este echipat cu interfața USB 2.0 care este la rândul ei compatibilă cu USB 1.1 pentru conectare directă la PC, în vederea copierii de pe un suport pe altul. Comparativ, DCR – DVD 100 deține o rezoluție gross pixel între 800 K și 400 K pentru imaginile video și 400 K pentru foto, în timp ce DCR – DVD 200 lucrează cu rezoluții cuprinse între 1070 K și 690 K pentru imaginile în mișcare și 1000 K pentru cele statice. Timpul de înregistrare este de 60 minute pentru ambele modele care acceptă discuri DVD – R și DVD – RW de 8 cm. Camerele sunt dotate cu lentile Carl Zeiss cu zoom optic ´10 și zoom digital ´120, ecran LCD de 2,5" cu 123.200 pixeli. (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
Interfața audio- video este un card de expansiune a cărui funcție este de a genera imagini către un monitor. În prezent, multe plăci video au funcții adăugate, precum redarea accelerată de scene 3D și grafică 2D, adaptor TV tuner, decodare MPEG – 2/MPEG – 4 (Moving Picture Expert Group – TV digital/ TV 3D) sau capacitatea de a utiliza mai multe monitoare (multi-monitor). Alte plăci video moderne sunt utilizate pentru scopuri mai exigente, precum jocurile PC.
Plăcile video pot fi integrate în placa de bază la calculatoarele mai vechi. Acest cip grafic are de obicei o cantitate mică de memorie și preia o parte din memoria RAM a sistemului principal, reducând astfel memoria RAM totală disponibilă. Aceasta se mai numește grafică integrată care are un nivel scăzut de performanță și este nedorită de cei ce își doresc să ruleze aplicații 3D. Aproape toate plăcile de bază permit dezactivarea graficii integrate prin intermediul BIOS-ului. Pentru acest lucru este necesar ca placa de bază să fie prevăzută cu suport AGP pentru atașarea unei plăci video.
2.8. CITITOR DE CD (DVD)
Cititoarele de CD (DVD) sunt dispozitive periferice de intrare alcătuite dintr-un sistem de acționare, un ansamblu laser și un mecanism de rotire cu circuitele electronice aferente. Exceptând aplicațiile multimedia (CD-Player, Video-Player etc.), în general cititoarele nu sunt disociate de inscriptoarele de CD (DVD), astfel încât ele formează un dispozitiv periferic unitar și indestructibil, așa cum sunt realizate și oferite pe piață în prezent.
Sistemul de acționare cuprinde un micromotor care învârte suportul CD-ROM-ului (Compact Disk-Read Only Memory) cu o viteză optimă, necesară ca ansamblul laser să poată citi informația.
Ansamblul laser este alcătuit dintr-o unitate laser și un dispozitiv optic format din mai multe lentile în așa fel dimensionate și amplasate încât permit citirea CD-ROM- ului în timp ce acesta se află în mișcarea de rotație.
Mecanismul de rotire conține un micromotor ce asigură deplasarea lentilelor în poziția corectă necesară accesării unei anumite zone de pe CD-ROM.
CD-ROM-ul este un mediu movibil de stocare a informațiilor, ce inițial a fost conceput pentru înmagazinare de date audio, dar care ulterior s-a extins rapid în lumea calculatoarelor personale ca suport pentru stocarea datelor. Datorită capacității de stocare, fiabilității și prețului de cost foarte scăzut, CD-ROM-ul reprezintă în prezent un component standard pentru majoritatea PC-urilor.
CD-ROM-urile au un diametru de 120 mm, 1,2 mm grosime și pot stoca până la 800 MB de informație. Ele sunt construite într-o structură multistrat, conținând un strat din material plastic, un strat de metal reflectiv și un înveliș de lac. CD-ROM-urile reprezintă un mediu optic de stocare diferit de mediile magnetice de genul floppy disk, hard disk sau discuri Zip.
Cititoarele de CD (DVD) se clasifică în funcție de tipul carcasei, tipul magistralei și viteza de citire. Ele pot fi montate în interiorul unui PC sau extern. Unitățile interne preiau puterea de alimentare de la sursa de putere a calculatorului și sunt conectate la magistrala de date a calculatorului cu ajutorul unui cablu, pe când cele externe au carcasa lor proprie de protecție și propria sursă de putere. Acestea se conectează la PC printr-o conexiune directă la un port extern (USB, FireWire, sau paralel) sau la un controler instalat într-unul dintre slot-urile de extensie ale calculatorului (de regulă SCSI).
Tehnologia CD-ROM stă la baza funcționării și a cititoarelor de DVD. Discurile DVD au aceeași dimensiune fizică ca și CD-ROM-ul, dar pot stoca o cantitate mult mai mare de informație. Capacitatea de a stoca mai multă informație provine de la faptul că oferă mai mult spațiu de depozitare printr-o tehnică de înregistrare de mai mare densitate și accesul la mai multe straturi fizice pe același mediu. Față de CD-ROM, unitățile DVD conțin în plus decodoare. Toate dispozitivele player DVD și unele unități pentru PC au câte un decodor tip MPEG – 2 pentru decompresia datelor video într-un format ce poate fi afișat pe ecranul unui TV sau pe un monitor. Dispozitivele player DVD mai recente au și decodoare audio în sistem Dolby Digital 5.1 sau DTS. De asemenea, laserul utilizat într-un DVD player este diferit de cel folosit într-o unitate CD-ROM.
În figura alăturată este prezentat un model de cititor de CD (DVD) extern tip Asus, model SDRW – 08D3S – U/BLK/G/AS care permite următoarele moduri de scriere: CD – R/RW, DVD – R, DVD – RW și DVD – RAM. Cititorul/inscriptorul se poate conecta la PC printr-o interfață USB 2.0.
O altă variantă constructivă combinată de cititor/inscriptor de CD (DVD) extern tip Samsung, model SE – 208DB/TSLS și care va fi ilustrat la paragraful de inscriptoare, asigură următoarele viteze, după cum urmează: (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
format CD: citire 24x, scriere 24x, rescriere 24x;
format DVD: citire 8x, scriere 8x, rescriere 6x.
Circuitele electronice aferente unui cititor de CD (DVD) asigură transferul informației citite de pe CD-ROM către PC prin intermediul unei magistrale. Aceasta preia, pe principii optice, informațiile de natură audio-vizuală de pe CD sau DVD.
2.9. LECTORUL OPTIC DE MICROFILME ȘI INTERFAȚA SPECIFICĂ
Lectorul optic de microfilme este un echipament periferic de intrare extern unui PC și are rolul de a citi, procesa, converti și transfera informațiile de pe un suport optic sub formă de microfilm, către CPU.
În figura alăturată este prezentat modelul de lector optic EyeCom 3000, care permite vizualizarea cu o rezoluție 100% a documentelor originale pe sursa de suport de microfilme. Imaginile sunt vizualizate pe un ecran de monitor 11” x 14” în format full size datorită obiectivelor optice cu puterea de mărire a sursei de 21x, 32x, 48x sau 90x.
O interfață specifică acestui tip de lector îl constituie cardul de citire 3.5” Multi 1, Reader Intern MultiCommunication prezentat în figura alăturată.
Un alt tip de lector optic de microfilme performant, prevăzut cu o interfață specifică încorporată, îl constituie modelul Bancor Remote Lector prezentat în figura alăturată. Acesta este echipat cu o unitate de procesare mobilă care permite digitalizarea documentelor până la dimensiunea de format A4 și pe care apoi le transferă automat la CPU. Modelul este dotat cu un ecran tactil 7” și cu un scanner GPS, având posibilitatea de imprimare pe suport hârtie și de teletransmitere a imaginilor la distanță datorită conexiunii la internet.
Capitolul III
DISPOZITIVE PERIFERICE DE IEȘIRE
3.1. MONITOR
Monitorul este un dispozitiv periferic de ieșire care permite vizualizarea rapidă a rezultatelor executării unei aplicații. Numit și ecran, video-terminal, display video etc., acest echipament periferic reprezintă una dintre componentele de bază ale configurației oricărui PC. Principalele caracteristici ale unui monitor sunt: claritatea imaginii, numărul de culori permis pentru afișare și nivelul de radiații. Imaginea este formată din puncte individuale aprinse numite pixeli, care sunt elemente informaționale în format alfanumeric sau grafic. Un pixel are o serie de atribute, cum ar fi: aprins/ stins, culoare, clipire (blinking), strălucire etc. Calitatea imaginii este dată în principal de rezoluție, care reprezintă numărul de pixeli ai ecranului.
Monitorul constituie componenta de bază în interfața cu utilizatorul/operatorul. El redă sub formă de imagini sau text, informații sau rezultate furnizate de procesor.
Monitoarele se pot clasifica după mai multe criterii. Unul dintre acestea se referă la numărul de culori pe care este capabil să le redea. Astfel există: monitoare monocrom, care pot afișa doar două culori, negru în combinație cu verde – v. figura alăturată -, alb sau galben, monitoare cu nuanțe de gri care redau imaginea cu ajutorul nuanțelor de gri, și monitoare color care pe baza combinației RGB (Red – Green – Blue) și a variației de intensitate, formează imagini color.
Din punct de vedere constructiv, monitoarele pot fi de tip CRT – Cathode Ray Tube, de tip LCD – Liquid Crystal Display sau de tip PDP – Plasma Display Panels. Cele mai noi modele de monitoare sunt cele cu plasmă sau de tip LED – Light – Emitting Display, exportând tehnologia de vizualizare din domeniu TV.
Monitoarele CRT folosesc o tehnologie mai veche, dar care se mai utilizează și astăzi. Ele sunt alcătuite dintr-un tub care are la un capăt un tun cu electroni, iar la celalalt capăt un ecran cu un înveliș fosforescent. Imaginile se obțin prin dirijarea fascicolului de electroni prin tubul care conține un gaz inert la o presiune scăzută, către ecranul încărcat cu sarcină pozitivă. În momentul în care pelicula fosforescentă de pe ecran este bombardată de fascicolul de electroni, ea emite pixeli sub forma de lumină. Însă acesta durează foarte puțin și, prin urmare, ecranul trebuie bombardat în continuare în mod continuu. Acest proces se numește reafișare iar una dintre caracteristicile tehnice ale monitoarelor o constituie rata de reafișare sau frecvența. Majoritatea monitoarelor au o rată de reafișare de aproximativ 70 Hz, adică sunt afișate 70 de imagini pe secundă. Din punct de vedere constructiv, monitoarele CRT sunt de două tipuri: unele bombate care deformează ușor imaginea și unele care aplică tehnologia Trinitron, care sunt curbate pe orizontală dar plate pe verticală. Monitoarele CRT tip Trinitron oferă o calitate a imaginii mai bună la un preț de cost mai ridicat.
Monitoarele LCD au o tehnologie diferită de funcționare: un fascicul de lumină trece prin filtre speciale care o transformă în culorile roșu, verde sau albastru, iar electricitatea le direcționează la fiecare celulă. Aceste celule conțin câte 3 pixeli care au valorile culorilor roșu, verde și albastru (RGB).
Performanțele monitoarelor LCD depind foarte mult de tipul de model de ecran/panel folosit: (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
– TN (Twisted Nematic), care este cel mai des folosit de producători datorită prețului de cost scăzut și rapidității, având rata de reafișare de 2 ms; în schimb, prezintă un unghi îngust de vizibilitate, luminozitate relativ scăzută și o reproducere inexactă a culorilor;
– VA (Vertical Alignment), care are unghiul de vizibilitate îmbunătățit față de modelul TN, o reproducere mai bună a culorilor și o luminozitate mai mare, având nivelurile de negru cel mai bine redate dintre toate modelele, în schimb, timpul de răspuns și semnalul de intrare sunt mai lente iar costurile de fabricație sunt mai ridicate, fiind proporționale cu dimensiunea ecranului;
IPS (In-Plane Switching), care sunt cele mai lente din branșă și cele mai costisitoare, în schimb excelează la calitate și acuratețea culorilor;
PLS (Plane to Line-Switching), care au un unghi de vizibilitate similar modelului IPS, oferă o luminozitate mai mare și un consum energetic mai redus, fiind și mai ieftine decât modelul anterior.
Principial, fabricația ecranelor LCD are la bază două tehnologii majore: DSTN și TFT.
Tehnologia DSTN (Dual-Scan Twisted Nematic) constă în realizarea ecranului într-o structură multistrat. Primul strat îl constituie o placă de sticlă acoperită prin pulberizare cu un amestec uniform și omogen de oxid de metal. Materialele folosite sunt transparente pentru a nu diminua sau distorsiona calitatea imaginii. Sub primul strat se amplasează un al doilea strat de electrozi, care alimentează elementele necesare pentru funcționarea monitorului. Apoi se dispune al treilea strat prevăzut cu șanțuri microscopice care au rolul de a alinia cristalele lichide în poziția corectă. Culorile vizualizate pe ecran sunt rezultatul filtrării fasciculului de lumină prin filtrul de culoare. Totuși, acest proces este relativ lent și din acest motiv, la o mișcare mai rapidă a cursorului pe ecran sau la vizionarea unui film, pe monitor apar dâre pentru scurte perioade de timp.
Tehnologia TFT (Thin Film Transistor) se bazează în schimb pe o matrice activă și drept urmare, ecranul are strălucire și contrast foarte bune, comparabile cu cea a ecranelor CRT. Această tehnologie face ca dârele să dispară prin folosirea unui tranzistor pentru fiecare culoare a fiecărui pixel. Viteza de răspundere la comenzi este de aproximativ 25 ms. Monitoarele TFT pot fi mult mai subțiri decât cele DSTN, ceea ce le face mai flexibile și mai ușoare. Rata de reafișare a lor se apropie foarte mult de cea a monitoarelor CRT, ea fiind de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a monitoarelor DSTN. Pentru o rezoluție de 1024 x 768 sunt folosiți 2359296 tranzistori. Aceștia trebuie însă amplasați pe o matrice confecționată din silicon într-o singură bucată, care este extrem de costisitoare. Pe de altă parte, prezența oricărei impurități poate afecta tot sistemul de tranzistoare, influențând negativ performanțele acesteia.
Comparativ cu monitoarele CRT, un monitor LCD este foarte compact și ocupă un spațiu mult mai mic. De pildă, datorită formei ecranului, un monitor LCD de 15” oferă o suprafață de lucru reală echivalentă cu cea a unui monitor clasic de 17”. De asemenea, un display bazat pe cristale lichide este deosebit de util atunci când se necesită editarea de texte. Imaginea este mult mai clară și nu mai afectează starea fiziologică a utilizatorului/operatorului datorită faptului că nu se mai emit radiații electromagnetice.
O diversificare a monitoarelor LCD o constituie monitoarele LED. Monitoarele cu tehnologie LED sunt tot LCD- uri pentru că afișează imaginea pe ecran cu ajutorul cristalelor lichide, dar folosește un tip diferit de iluminare față de LCD. Majoritatea monitoarelor folosesc pentru iluminare tuburi fluorescente (catodice, reci) – de tip CCFL (Cold Cathode Florescent Light) amplasate în spatele ecranului.
Producătorii aplică în prezent 3 variante de realizare a iluminării monitoarelor LED.
– Tehnologia EL-WLED, care realizează iluminarea pe margine (Edge-Lit BackLights) cu lumina albă. Tehnologia include un șir de led-uri albe aranjate pe marginile matricei monitorului, în spatele panelului cu cristale lichide. Cu ajutorul unui mecanism de difuzare special, lumina este distribuită pe suprafața întregului ecran.
Tehnologia RGB-LED, unde led-urile RGB sunt aliniate pe întreaga suprafață a matricei monitorului. Fiecare led individual este capabil să emită lumina roșie, galbenă sau albastră, fapt care conferă monitorului un spectru mai larg de culori precum și o claritate superioară tehnologiei EL-WLED.
Tehnologia WLED IN FLAT ARAY, unde led-rile sunt asamblate într-un plan compact care acoperă întreg ecranul. Această tehnologie se aseamănă cu cea RGB-LED, doar că led-urile sunt de culoare albă și nu tricoloră.
Monitoarele PDP (Plasma Display Panels) utilizează în realizarea ecranelor o tehnologie diferită de cea bazată pe cristale lichide: un strat de gaz special este interpus între două ecrane/paneluri transparente pe care există fixate două rânduri, respectiv două coloane de electrozi sub formă de pelicule transparente.
Prin activarea unei anumite perechi de electrozi rând-coloană, gazul de la intersecția lor se ionizează, emițând lumină. Tipul gazului determină culoarea de afișare. Imaginile afișate prezintă contrast și strălucire excelente, și în plus, scalarea la dimensiuni mari se poate face foarte ușor. Avantajele tehnologie PDP sunt: imaginea nu mai prezintă distorsiuni, este omogenă în luminozitate, mai clară și mai strălucitoare cu o acuratețe de peste 16 milioane de nuanțe de culoare, fără deficiențe de focalizare și fără zone ușor întunecate sau luminate.
Spre deosebire de ecranele clasice CRT, unde distanța optimă față de monitor era de 4,5 ori diagonala ecranului, modelele LCD, LED și cu plasmă permit amplasarea utilizatorului/operatorului practic la orice distanță. Aceasta se datorează faptului că imaginea nu mai este compusă din linii, ci din puncte luminoase (pixeli).
Caracteristicile monitorului sunt însă dependente constructiv de tipul de controller, numit și adaptor sau placă video, care este asociată acestuia.
Controllerele au evoluat mult în timp, începând cu cele monocrome prevăzute cu mici facilități grafice, cum a fost controllerul Hercules, până la cele color de tip CGA, PCI, AGP (CGA – Color Grahics Adapters, EGA – Enhanced Graphics Adapters, VGA – Video Graphic Adapter, XGA, XGA/ HAD, ESA, SVGA, SVGA-LR-super Video Grafic Adaptor – Low Radiation) etc.
Prima placă video a fost lansată odată cu primul calculator IBM și a fost dezvoltată în anul 1981 sub forma unei plăci grafice monocrom tip MDA (Monochrome Display Adapter). Aceasta funcționa doar în mod text, reprezentând 80 de coloane și 25 de linii pe ecran. Ea a avut o memorie video de 4KB și o singură culoare. În timp au fost dezvoltate mai multe plăci grafice după cum se poate vedea în tabelul de mai jos. (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
Tabelul nr. 3.1 Clasificarea plăcilor grafice, Sursa: Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000, p. 85
Există două moduri distincte de afișare a informațiilor pe ecran: modul text sau alfanumeric și modul grafic. În modul text, afișarea ține seama de împărțirea ecranului în zone convenționale numite zone-caracter. Pentru majoritatea configurărilor, ecranul este alcătuit din 25 de linii și 80 de coloane (caractere de linie). În fiecare zonă se afișează un singur caracter din 256 posibile.
În modul grafic, pe monitor se pot afișa grafice, curbe sau diferite desene realizate prin folosirea instrucțiunilor grafice disponibile într-o serie de limbaje de programare. Spre deosebire de afișarea text care se realizează la nivel de caracter, afișarea grafică utilizează zona caracter ca o matrice de 8 x 8 puncte luminoase (pixeli). Un ecran de 25 de linii și 80 de coloane este acum o matrice de 200 x 640 pixeli. Calitatea grafică este evaluată din perspectiva analizei a doi parametri:
Definiția monitorului – este dată de dimensiunea punctelor ce formează imaginea. Cu cât dimensiunea unui punct este mai mică, cu atât definiția este mai bună. În ceea ce privește definiția, în fabricația de monitoare s-a ajuns la o valoare standard de 0,24 mm pentru diametrul unui pixel.
Rezoluția – reprezintă numărul maxim de puncte ce pot fi afișate pe suprafața unui ecran. Cu cât numărul de pixeli este mai mare, cu atât rezoluția este mai bună. În tabelul de mai jos sunt sintetizate principalele caracteristici tehnice pentru câteva tipuri uzuale de monitoare.
Tabelul nr. 3.2 Tipul plăcilor video, Sursa: Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000, p. 92
Un monitor de calitate medie acceptată are 1024 x 768 pixeli și paleta de culori pe 24 biți.
Dimensiunea ecranului este reprezentată de mărimea diagonalei exprimată în inch. Dimensiunile variază de la 12" la 14", 15", 17", 19", 21"și chiar mai mari, însă uzuale sunt cele de 17" și 19".
Fie că sunt monitoare de tip CRT sau LCD, cu plasmă sau LED, toate au ceva în comun: sunt bidimensionale. Eforturile producătorilor s-au îndreptat însă în ultimul deceniu către trecerea de la imagini bidimensionale la imagini tridimensionale. Astfel, a fost dezvoltată o nouă tehnologie numită HAD (Holographic Autostereoscopic Display) care a adus adevăratele ecrane tridimensionale pe piață. HAD este o simplă conversie a tehnologiei LCD care înlocuiește fasciculul de lumină cu HOE (Holographic Optical Element), care este format din două seturi de benzi orizontale, unde fiecare set aparține unui ochi. Fiecare ochi vede la rândul său câte o imagine diferită, fapt care are ca rezultat producerea efectului 3D. Întrucât această tehnologie a fost inițial destinată jocurilor 3D, producătorii au hotărât să creeze și un comutator pentru a trece de la 3D la 2D și invers. Comutatorul are rolul de a elimina o bandă orizontală, situație în care amândoi ochii vor vedea aceeași imagine.
Grafica bidimensională 2D este deja clasică și se bazează pe utilizarea imaginilor de tip bitmap alcătuite din pixeli. Fiecărui pixel de pe ecran îi corespunde o zonă de memorie direct adresabilă pentru memorarea atribuțiilor de imagine și de culoare.
Grafica de tip bitmap mai este numită și grafica de tip rastru pentru că în această tehnologie, ecranul este organizat ca un ansamblu de linii denumit rastru, care este baleiat continuu de mai multe zeci de ori pe secundă.
Grafica tridimensională 3D, din perspectiva unui adaptor grafic, arată ca și cum ar avea o a treia dimensiune, iar imaginile grafice construite de o placă 3D sunt mult mai vii. Cea mai importantă caracteristică a plăcii 3D o constituie funcția de realizare a mișcării. În afară de simpla construire a imaginilor 3D, această funcție trebuie să fie și foarte rapidă, asigurând cel puțin 15 cadre pe secundă, astfel încât prin derularea imaginilor, utilizatorul/operatorul să perceapă animația.
Sistemele grafice de acest tip primesc toate resursele necesare de la acceleratoarele grafice, iar pentru scrierea programelor, nu este nevoie decât de un apel către una dintre funcțiile avansate care este implementată în una dintre interfețele de programare, cum ar fi DirectX produsă de Microsoft.
Modelul AGP (Accelerated Graphic Port), este un standard de conexiune cu o magistrală nouă, de mare viteză, între sistemul video din PC, microprocesorul acestuia și memorie. Rezultatul a fost o magistrală de extensie specializată. Modelul AGP a fost creat în laboratoarele firmei Intel și a fost lansat oficial pe piață ca standard la mijlocul anilor ‘90 în formatul versiunii 1.0. Această versiune cât și cele ulterioare asigură de mai multe ori viteza unei magistrale PC obișnuite (de 4 ori versiunea 1.0, de 16 ori versiunea 2.0 etc.). În ceea ce privește viitorul apropiat, divizia de cercetare aplicată din cadrul companiei Motorola a anunțat rezultatele cu privire la cercetările nanotehnologiei de carbon cu aplicații în fabricația monitoarelor plate. Astfel, este posibilă apariția în curând pe piață a monitoarelor NED (Nano Emissive Dis-play), care folosesc nanotuburi pe bază de carbon și ale căror caracteristici sunt superioare ecranelor cu plasmă și LCD. Această tehnologie ar putea, de asemenea, să fie utilizată și pentru ecrane cu dimensiuni mai mari, în genul celor folosite pentru evenimentele sportive sau pentru panourile publicitare.
Nanotuburile pe bază de carbon, denumite CNT-uri (Carbon Nano Tube), sunt tuburi din atomi de carbon cu diametru mai mic de un nanometru. CNT-urile posedă o combinație unică de proprietăți ce permit folosirea lor într-o varietate de scopuri, inclusiv în producția de ecrane plate, datorită faptului că pot fi utilizate la temperaturi joase, spre deosebire de materialele folosite în prezent (sticla și tranzistorii) care sunt sensibile la căldură. Tehnologia NED permite aplicarea individuală a CNT-rilor pe materiale de suprafață, iar posibilitatea de a controla poziția și dimensiunea acestora asigură o imagine de o calitate superioară, emisii optime de electroni, claritate și culoare fidelă, rezoluție ridicată.
3.2. IMPRIMANTĂ
Imprimanta este un echipament periferic de ieșire opțional, utilizat pentru obținerea informațiilor din PC sub formă tipărită, pe suport hârtie obișnuită. Spre deosebire de alte echipamente periferice, imprimantele sunt fabricate într-o gamă neobișnuit de mare, în diverse tipuri și de către un mare număr de firme. Diferențierea se poate face însă după mai multe criterii:
tipul mecanismului de tipărire și a principiului de funcționare;
calitatea grafică a tipăririi;
dimensiunea liniei tipărite;
viteza de tipărire;
memoria proprie.
Imprimantele ca și monitoarele, au de soluționat o problemă comună, și anume obținerea ieșirilor informaționale prin aranjarea seturilor de puncte astfel încât să formeze texte sau imagini grafice. Imprimantele prezintă o gamă diversă de tipodimensiuni, diferite unele față de altele prin tehnologie, respectiv prin modul în care cerneala, tușul sau toner-ul ajung pe suport hârtie, însă principiul de funcționare rămâne același.
Acesta poate fi matricial sau vectorial și se bazează pe una din următoarele proceduri moderne de imprimare:
lovirea ultrarapidă a hârtiei în dreptul unei benzi tușate cu un număr semnificativ de ace sau de pini ce alcătuiesc o mini matrice de imprimare;
pulverizarea pe hârtie a unui jet fin de cerneală, jet comandat electrostatic;
inscripționarea cu toner utilizând principiul laser-ului, ca la copiatoarele XEROX;
pe cale termică.
Drept urmare, din punctul de vedere al procedurii de imprimare și al structurii constructive a mecanismului de funcționare, imprimantele se pot grupa în următoarele clase:
imprimante matriciale;
imprimante termice;
imprimante cu jet de cerneală;
imprimante laser;
În afară de structura constructivă a mecanismelor principiale de funcționare, calitatea imprimării și respectiv a imprimantelor, depind de următorii parametrii tehnologici: rezoluția, viteza de imprimare, memoria imprimantei, dimensiunea paginii și fiabilitatea.
Rezoluția are aceeași accepțiune ca la monitoare, măsurându-se în puncte/dots per inch-dpi.
Viteza de imprimare se exprimă diferențiat, în funcție de modelul constructiv, și anume în caractere pe secundă – cps, linii pe minut – lpm sau pagini pe minut – ppm.
Memoria de care dispune o imprimantă este foarte importantă, mai ales în cazul celor cu jet de cerneală sau cu tehnologie laser. Numărul și complexitatea documentelor ce urmează a fi tipărite și viteza de imprimare sunt direct proporționale cu memoria imprimantei.
Dimensiunea maximă a hârtiei se referă practic la lățimea formatului de hârtie, lungimea nefiind luată în calcul decât atunci când este furnizată explicit prin software. Astfel, există imprimante de tip A3, unde lățimea formatului de hârtie este de 42 cm, imprimante de tip A4, unde lățimea formatului de hârtie este de 21 cm etc. De regulă, imprimantele de tip A3 permit, printr-un suport mecanic adecvat, procesarea și a formatelor de hârtie A4.
Fiabilitatea este o altă caracteristică importantă a imprimantelor, reprezentând posibilitatea de a funcționa fără a se defecta o anumită perioadă de timp. O evaluare rapidă a fiabilității se poate face luând în considerare renumele firmei producătoare și termenul de garanție.
Imprimanta matriceală (Dot Matrix), reprezenta un model răspândit la începutul anilor ‘90 în special datorită prețului redus al mecanismului de tipărire și a consumabilelor sale sub forma benzilor tușate. Astfel, în funcție de model, mecanismul de tipărire este prevăzut cu 9, 18 sau 24 de ace montate pe un cap de imprimare numit matrice. Capul de imprimare are posibilitatea de a crea un câmp electromagnetic variabil în jurul fiecărui ac.
Atunci când comanda de imprimare este recepționată, câmpul electromagnetic se modifică, iar acele de imprimare sunt împinse către banda tușată, numită ribbon. Aceasta va imprima pe hârtie un mic punct de culoarea cu care este impregnată banda tușată. Orice metodă de imprimare care solicita impactul fizic dintre o componentă a imprimantei și o bandă tușată, pentru a transfera cerneala pe hârtie, este cunoscută sub numele de imprimare prin impact (Impact Printing).
Costul unei imprimante matriciale este determinat de numărul de ace, de facilitățile imprimantei și mărimea formatului de hârtie ce o poate antrena în dispozitivul de imprimare.
Cele mai multe imprimante matriceale imprimă caracterele la diferite mărimi și densități. Densitatea, numită și rezoluție, implică utilizarea unui număr mai mare de puncte pe o suprafață dată, în desenarea aceluiași caracter, fapt ce influențează direct viteza de imprimare. Cu cât densitatea va crește, cu atât viteza de imprimare va scădea.
Alături de mărimea unui caracter (size), imprimanta matricială poate lua în considerare și alte atribute ale literei cum sunt: aldine (bold sau îngroșate), italic (scriere înclinată), strikeout (suprascriere cu linie simplă sau dublă) etc. Posibilitatea unor imprimante matriciale de a tipări în culori este condiționată de utilizarea benzilor tușate multicolor. Culorile de bază folosite sunt magenta, cyan, galben și negru.
Imaginea imprimată se poate face fie în modul text (conform unui set de caractere pe care imprimanta îl are definit în memorie), fie în modul grafic (punct cu punct). Evident, o imagine tipărită în modul grafic are o calitate mai bună și depinde de numărul de ace ai capului de scriere.
Viteza de tipărire se exprimă în caractere pe secundă (de exemplu 150-400 cps exprimă o viteză de tipărire de 150-400 caractere pe secundă). Există însă și imprimante matriciale rapide care asigură o viteză de imprimare de peste 800 cps.
Imprimanta cu jet de cerneală (Ink-Jet Printer) a constituit următorul pas în tehnologia tipăririi. Acest tip de imprimantă utilizează un cap de scriere în construcție specială care direcționează cerneala spre hârtie sub forma unor mici jeturi, desenând caractere sau imagini grafice.
Producătorii aplică în principiu două tehnologii pentru realizarea imprimantelor cu jet de cerneală: bubble – jet și imprimarea piezo – electrică.
a) Tehnologia bubble-jet, realizată pentru prima dată de Cannon BubbleJet, constă în aplicarea unor impulsuri electrice în capul de scriere. Constructiv, capul de scriere (cartușul cu cerneală) are între 300 și 600 duze toate funcționabile simultan și care sunt prevăzute cu mici rezistori ce produc căldură. Prin efect termic, cerneala este vaporizată și se creează astfel condiții pentru amorsarea unor bule în capilarele capului de imprimare. Aceasta are ca efect, pe de o parte, expulzarea unei cantități foarte mici de cerneală spre hârtie și, pe de altă parte, completarea cu cerneală din rezerva capilarului. La un nou impuls electric, procesul se reia finalizându-se scrierea caracterelor pe hârtie.
b) Tehnologia imprimării piezo-electrice, patentată de Epson, constă în utilizarea unui convertizor de transformare numit transductor, care transformă pulsațiile electrice cu o anumită frecvență în oscilații mecanice ce produc variații de presiune în capul de scriere (cristal piezoelectric). Practic, atunci când transductorul piezoelectric vibrează spre interior, cerneala este împinsă spre în afară și proiectată pe coala de hârtie, iar când acesta vibrează spre exterior, cerneala consumată este înlocuită și pregătită pentru a fi plasată pe suprafața hârtiei la următoarea vibrație.
Imprimantele cu jet de cerneală au căpătat o mare utilizare datorită facilității lor de a imprima imagini color de o calitate bună. De asemenea, neavând dispozitive mecanice de transfer a cernelii pe suport hârtie, acestea sunt mai rapide și mai silențioase. Se pot imprima imagini cu rezoluții de 600 dpi sau mai mult, alb/negru sau color, pe formate diverse de pagină, obișnuit A4, portret-vertical, sau landscape – orizontal, utilizând font-uri scalabile sau bitmap. Imprimarea este controlată prin aplicații software MS-DOS, Windows etc.
Imprimantele termice constituie o altă generație de echipamente periferice pentru tipărirea informațiilor și sunt în general dedicate unor tipuri de aplicații software. Ele sunt integrate în structura calculatorului și se bazează pe procedeul de fixare termică a caracterelor pe suport hârtie specială. Ele sunt utilizate în unele aplicații tehnologice de proces. Capul de scriere al imprimantei este încălzit și în așa fel controlat încât este capabil să sesizeze modificarea chimică a structurii unei hârtii speciale, realizând astfel texte și grafice. Este un tip de imprimantă care nu solicită utilizarea cernelii pentru a imprima caractere sau alte imagini.
Punctele grafice realizate de acest tip de imprimantă pe un suport de hârtie specială tratată chimic, nu sunt la fel de clare cum sunt cele create cu alte modele de imprimante, în special datorită limitării controlului reacției chimice. Un alt dezavantaj este acela al unei durate de timp relativ reduse pentru păstrarea integrității hârtiei chimice, care este sensibilă la lumină, căldură sau agenți chimici. Procedeul este frecvent întâlnit la primele modele de dispozitive de teletransmisie a datelor pe suport hârtie de tip FAX.
Imprimantele laser, o altă generație de echipamente periferice destinate imprimării textelor și graficelor, inclusiv a imaginilor complexe cu înaltă rezoluție, asigură o înaltă calitate a tipăririi, având la bază principiul de funcționare a xerox-ului. Ambele echipamente utilizează o sursă de lumină și un mecanism sofisticat de oglinzi, pentru a transfera o imagine pe suport hârtie. Cu ajutorul razelor laser se obține o polarizare electrostatică a unui cilindru special, care, la rândul lui, atrage și se încarcă pe suprafață cu o pulbere fină, specială de tipărire numită toner. Acesta este un amestec de particule fine de cerneală uscată, microparticule de plastic și ceară care se depune pe o hârtie care trece apoi printr-un fuzionator. În fuzionator are loc fixarea efectivă a caracterelor pe hârtie datorită presiunii și căldurii dezvoltate controlat de acesta.
Se prezintă schematic, în figura de mai jos, principiul de funcționare a unei imprimante laser. (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
Comanda Tipărire de la PC este preluată de un controler electronic 1 aflat în incinta imprimantei, care este prevăzut cu un procesor de imagine raster (RIP) cu rolul de a transforma imaginile și textul într-o matrice de puncte mici.
Cilindrul fotoconductor 2 primește o sarcină electrică pozitivă sau negativă de la o rolă de încărcare 3. Din punct de vedere constructiv, cilindrul 2 poate fi în componența cartușului, de exemplu la versiunile HP, Canon, Samsung, sau poate fi separat de acesta, în cazul versiunilor Lexmark, Dell, Kyocera, Minolta. Cartușele Xerox sunt de ambele tipuri constructive.
Un fascicul laser 4, deviat de o oglindă rotitoare 5, scanează cilindrul fotoconductor 2 în linii precise. Atunci când fasciculul laser atinge suprafața cilindrului, acesta se dezelectrizează în zonele respective, rămânând electrizat în zonele unde trebuie să apară imaginea ce urmează a fi tipărită. După ce raza laser scanează o linie, un motor pas cu pas învârte cilindrul cartușului și procesul se repetă.
Cilindrul fotoconductor 2 electrizat pe zone, vine în contact cu o rolă magnetică 6 care este acoperită cu particule de toner încărcat din rezervorul 7. Tonerul se prinde pe zonele electrizate ale cilindrului, rezultând astfel imaginea pe cilindru.
Un mecanism de antrenare 8 atrage hârtia din tava 9. O rolă de transfer 10 aplică o sarcină electrică pe hârtie, opusă celei cu care este electrizat tonerul de pe cilindru și expulzează dirijat tonerul pe hârtie. Tonerul rezidual de pe cilindru este evacuat de lamela 11 și procesul continuă în flux continuu, circular. La imprimantele laser Color procesul este similar, dar hârtia trece prin fața a 4 cilindrii, unde fiecare cilindru este prevăzut cu cartușul corespunzător de culoare.
Pagina încărcată cu toner ajunge la fuzionatorul 12, care este alcătuit dintr-o rolă încălzită la 150 … 200 ºC și o rolă de presiune. Tonerul se topește și se imprimă pe pagină, după care iese din imprimantă.
Toate aceste etape se pot realiza prin mai multe variante tehnologice. Una dintre acestea, des utilizată în prezent, constă în utilizarea de către imprimanta laser a unui șir liniar de leduri (diode luminescente) ca sursă de lumină pe tambur. Tonerul este format în general dintr-un amestec de pudră de cerneală, plastic și ceară pentru a face ca microparticulele să se topească ușor când trec prin fuzionator. Hârtiile pot fi încărcate sau nu cu sarcină de semn opus, iar fuzionatorul poate fi un cuptor cu infraroșu. La unele imprimante mai rapide și mai scumpe, fuzionatorul poate fi o lumină de xenon, pe când la imprimantele mai simple, fuzionatorul poate fi numai o rolă încălzită.
Principial, au fost dezvoltate două modele funcționale de imprimante laser: cele care imprimă caracterele ca pe imagini bitmap, de exemplu, cum este seria de imprimante Hewlett-Packard, LaserJet etc. și cele care imprimă caracterele pe baza unor expresii matematice, așa numiții vectori care descriu înfățișarea caracterului, de exemplu gama de imprimante Apple LaserWriter.
Viteza imprimantelor laser se măsoară prin numărul de pagini tipărite pe minut, page per minute – ppm. O imprimantă laser asigură în medie o viteză de tipărire între 10 și 22 pagini pe minut format A4, uneori chiar mai mult, comparativ cu o imprimantă matriceală care atinge cel mult o viteză medie de 5 pagini/minut pentru același format de hârtie.
Imprimantele laser asigură, datorită rezoluțiilor de 300, 600, 1200 dpi și chiar mai mult, o calitate superioară a imaginilor tipărite față de imprimantele cu jet de cerneală, precum și o fiabilitate sporită. Spre deosebire de imprimantele clasice, care imprimă imagini pe suport hârtie, imprimantele 3D reprezintă în prezent vârful tehnologiei moderne în domeniul reprezentării fizice a obiectelor virtuale.
Imprimantele 3D lucrează pe baza fișierelor importate din soft-uri CAD iar tipărirea se poate face utilizând diverse materiale, astfel încât produsul finit să aibă consistența și proprietățile dorite. Imprimarea propriu-zisă se poate face color sau alb-negru în funcție de necesitate, într-un timp net competitiv față, de exemplu, de realizarea unei matrițe clasice.
Principiile de funcționare ale imprimantelor 3D sunt relativ simple în ceea ce privește interfațarea cu utilizatorul/operatorul, presupunând parcurgerea următoarelor etape:
Fișierul CAD ce conține modelul de referință care se dorește a fi creat, este importat în software-ul imprimantei;
Software-ul creează secțiuni în grosimea obiectului, pe care apoi le transmite capului de lucru al imprimantei;
Capul de lucru tipărește strat după strat, utilizând un amestec eterogen de cerneală și pulbere fină;
La finalizarea procesului tehnologic, pulberea în exces din compartimentul de tipărire este curățată automat și reciclată pentru a fi utilizată la o tipărire viitoare. Obiectul fizic realizat se suflă cu un jet de aer de presiune mică pentru a îndepărta eventualele excese de pulbere.
Obiectul rezultat are o consistență asemănătoare cauciucului, ideală pentru modelarea unor structuri mecanice complexe.
În figura alăturată este prezentată o imprimantă 3D, model Printer 3D – 3DTouch.
3.3. PLOTTER
Plotter – ul este un dispozitiv periferic de ieșire specific pentru desenare, asemănător cu imprimanta, dar de dimensiuni mult mai mari. Plotter-ul este utilizat cu preponderență pentru tipărirea graficelor, schițelor și a desenelor tehnice de execuție ce depășesc ca mărime dimensiunea unui format A3 și care sunt necesare în proiectare, arhitectură, inginerie, topografie etc.
Principiul de funcționare a plotter-elor este, în esența lor, vectorial. La acest dispozitiv periferic se atașează un număr determinat de capete de scriere. Inițial, aceste capete de scriere erau de tip ROTRING care aveau posibilitatea de a trasa, prin deplasări rectangulare relative față de un suport hârtie sub formă de sul cu lățimea corespunzătoare unui format A0, o imagine procesată și transmisă de calculator.
Principiul cinematic de lucru se bazează pe controlul deplasării simultane a capului multiplu de scriere și a suportului de hârtie pe direcțiile alese convențional (x) și (y) și care formează împreună masa de desenat. Deplasarea capului multiplu de scriere se realizează numai pe o coordonată (x), iar cealaltă coordonată de deplasare (y) este realizată de direcția de derulare a hârtiei datorită acționării în mișcarea de rotație a unui tambur pe care este înfășurată hârtia, numit plotter. Rezultanta compunerii celor două mișcări de translație este desenul/figura geometrică cu textul aferent conform software-ul PC-ului.
Asemenea imprimantelor, după configurația capului multiplu de scriere, plotte-ele pot fi: termice; cu jet de cerneală; cu laser.
Spre deosebire de imprimante, limbajul de programare este mult mai complex, deoarece au apărut comenzi suplimentare detaliate precum ridică capul multiplu de pe hârtie, așează capul pe hârtie, desenează de aici … până … aici etc.
3.4. VIDEOPROIECTOR
Videoproiectorul este un echipament periferic de ieșire care transmite în timp real informația video, sub formă de imagini animate, de la un calculator sau o rețea de calculatoare, la un ecran.
Videoproiectoarele îmbină construcția aparatelor de proiecție clasice cu structura camerelor video, având posibilitatea de a prelua și de a transmite informația digitală sub formă de imagine animată.
Producătorii de videoproiectoare au dezvoltat două tehnologii de transmitere a imaginilor, LCD (Liquid Crystal Display) și DLP (Digital Light Processing). Cele două tehnologii se referă în fapt la structura mecanismului intern al proiectorului de compunere a imaginii. Fiecare dintre cele două tehnologii prezintă avantaje și dezavantaje, de aceea se recomandă alegerea practică a unei tehnologii sau alteia în funcție de modul de utilizare al videoproiectorului.
Tehnologia LCD se recomandă în special pentru proiecții multimedia, cum ar fi prezentări power point sau video, business și educațional. Având o înaltă rezoluție, această tehnologie oferă o imagine clară și luminoasă comparativ cu cele din categoria DLP. Pe de alta parte, tehnologia DLP este indicată în aplicații de tip home-cinema din cauza contrastului impresionant pe care îl au imaginile proiectate.
În figura alăturată este prezentat un videoproiector de fabricație recentă, model BenQ-MS612ST – Short Throw – SVGA – 2500 lumeni – HDMI – USB. Compania BenQ a fost primul producător de video proiectoare care a aplicat tehnologie DLP, încorporând în proiector lămpi cu tehnologia tip ImageCare. Astfel, BenQ a făcut un mare pas înainte, dezvoltându-și propria tehnologie numită SmartEco pentru o economisire a energiei electrice, fiind perfect adaptabilă nevoilor de utilizare în sălile de clasă ale secolului 21. Construit cu noua sa invenție, MS616ST oferă prin această caracteristică inovatoare strălucire, calitate superioară a imaginii dar și o viața optimizată a lămpii, toate acestea fără compromisuri de calitate.
3.5. BOXE
Boxele sunt dispozitive periferice de ieșire care emit semnale audio generate cu ajutorul calculatorului. Boxele sunt conectate la placa de sunet a calculatorului și dezactivează fidelitatea slabă a difuzoarelor încorporate. Boxele au, de regulă, un amplificator intern de mică putere și sunt utilizate pentru diverse aplicații, precum studierea limbilor străine, programe de autoinstruire sau pentru audiții muzicale.
Conexiunea audio standard este o mufă jack stereo de 3,5 mm conform normativelor PC 99. O mufă și o priză pentru un cablu coaxial cu două fire sunt suficiente pentru conectarea analogică a componentelor audio/video. Majoritatea boxelor se conectează în prezent la PC cu conectori de tip TRS sau RCA, dar au apărut pe piață și boxe USB care sunt alimentate prin portul USB, permițând o putere de ieșire de 2,5 watt.
Boxele se realizează într-o diversitate de tipodimensiuni, de la cele normale (cu două boxe) până la cele ce alcătuiesc.
3.6. ÎNSCRIPTORUL CD/DVD
Inscriptorul CD (DVD) este un echipament periferic de ieșire solidar cu cititorul CD (DVD), având practic aceeași alcătuire și funcții complementare.
Pentru a inscripționa un CD (DVD) se necesită existența unui inscriptor de tip CD (DVD) -writer conectat și instalat în PC. Tipul de CD (DVD) inscriptibil depinde de tipurile acceptate de inscriptorul CD (DVD) – writer și de tipul de player.
CD-urile comerciale fabricate în cantități mari și foarte mari sunt realizate prin presare. Prin această tehnologie se realizează micro-adâncituri pe suprafața discului care sunt procesate de razele laser. În prezent, se realizează două tipuri de CD-uri recordere care dezvoltă CD-urile comerciale:
– CD-R (Compact Disc-Recordable), care adaugă un strat de colorant translucid între stratul de aluminiu și cel de plastic. Stratul de colorant permite luminii să ajungă la stratul de aluminiu și apoi să fie reflectată. Atunci când un inscriptor CD /DVD) scrie informații pe un mediu CD-R, se folosește un laser pentru a crea prin ardere microzone opace în stratul colorant care nu reflectă lumina. Atunci când CD-R-ul este citit, ansamblul laser recepționează reflecțiile doar din microzonele transparente. Echipamentul electronic aferent transformă reflecția/non – reflecția în biți de date. Cititorul de CD are în structura constructivă două tipuri de lasere: unul pentru citire și unul pentru scriere. De exemplu, o unitate CD-R cu caracteristicile 24x/40x semnifică o viteză de scriere de 24x și una de citire de 40x.
– CD-RW (Compact Disc – ReWritable), spre deosebire de CD-R, adaugă suplimentar un strat translucid modificator între stratul de aluminiu și cel de plastic, care este compus din anumite elemente chimice. Acestea își modifică starea fizică la anumite temperaturi, astfel încât sub acțiunea unei raze laser se topesc și devin opace și non-reflective.
Față de CD-R, la inscriptoarele de CD-RW apare în plus încă o rază laser: aceea de ștergere. Raza de ștergere este utilizată pentru a aduce înapoi în stare cristalină amestecul din stratul modificator. De exemplu, o unitate CD-RW cu caracteristicile 24x/12x/40x semnifică o viteză de scriere de 24x, una de rescriere de 12x și alta de citire de 40x.
CD-urile utilizate în format DVD (Digital Versatile Disk) se realizează în următoarele variante:
DVD-R (DVD – Recordable), este similar cu cel realizat prin tehnologia CD-R, în sensul că discul poate fi scris doar o singură dată.
DVD – RAM (DVD – Random Access Memory), ce permite scrierea și rescrierea unui disc de 100000 ori. DVD-RAM utilizează o tehnologie similară cu cea a CD-RW și poate stoca un volum de 4,7-17 GB de date pe fiecare față a discului, însă apare o problemă de compatibilitate cu cititoarele de DVD realizate în prezent pe piață.
DVD – RW (DVD – ReWritable), care au fost concepute pentru a rezolva cel puțin parțial problema compatibilității. Aceste unități permit rescrierea informațiilor de aproximativ 1000 de ori și sunt compatibile cu majoritatea unităților DVD-ROM de pe piață.
DVD+RW, care este o tehnologie mai nouă (HP+) iar discurile sunt asemănătoare cu unitățile DVD-RW, configurându-se astfel un posibil standard viitor pentru înregistrarea DVD.
Calculatoarele de fabricație recentă includ însă un CD – writer pentru inscripționarea CD – urilor audio sau de date. Unele PC – uri cuprind o combinație CD/DVD – writer pentru inscripționarea CD -urilor audio, a CD – urilor de date și a DVD – urilor de date.
În figura alăturată este ilustrat cititorul/inscriptorul tip Samsung model SE-208DB/TSLS, compatibil cu interfața PC-ului printr-o conexiune USB, buffer 1024 Kb, viteza de citire CD – 24x; viteza de citire DVD-R – 8x; viteza de citire DVD-ROM – 8x; viteza de citire DVD-RAM – 5x; viteza de scriere CD – 24x; viteza de scriere DVD-R – 8x; viteza de scriere DVD-RAM – 5x; viteza de rescriere CD-RW – 24x; viteza de rescriere DVD + RW – 8x; timp acces CD – 150 ms; timp acces DVD – 150 ms.
Capitolul IV
DISPOZITIVE PERIFERICE DE INTRARE- IEȘIRE
4.1. UNITATEA FLOPPY DISK
Unitatea Floppy Disk face parte din categoria echipamentelor periferice de intrare-ieșire, fiind practic cel mai vechi dispozitiv periferic. Acesta mai era cunoscut și sub denumirea de unitatea de dischetă sau Floppy Disk Drive (FDD), unde discheta reprezenta un suport ideal pentru stocarea datelor. Discheta era reprezentată printr-un mediu magnetic de stocare încapsulat într-o cutie dreptunghiulară din material plastic. Acestea au constituit aproape 15 ani principalul mod de transfer al datelor și de backup, motiv pentru care unității Floppy i s-a alocat litera A.
Dacă calculatorul avea atașat și a doua unitate de dischetă, acesteia i s-a alocat litera B. O dată cu apariția discurile dure, acestora li s-au alocat litere începând cu litera C. Discheta poate reține o cantitate redusă de informații și odată cu evoluția calculatoarelor a crescut și nevoia de spațiu de stocare. Încet, încet floppy disk-ul a început să fie înlocuit de medii de stocare mai generoase. Primul a fost discul dur, apoi CD-ul, a urmat DVD-urile și flash disk-urile/stick-urile. Internetul de mare viteză a contribuit și el la distribuția informației într-un mod comod și facil.
Tendința actuală este de a se renunța complet la utilizarea dischetei, astfel încât PC-urile încep să nu mai includă în configurația standard unitate de dischetă.
Prima dischetă și unitatea de dischetă au apărut în 1969, invenția fiind atribuită lui Alan Shugart de la IBM. Discheta avea 8 inch (aproximativ 20 de centimetri) cu o capacitate de 80 Kb. Până să fie înlocuită, discheta de 8 inch a ajuns la o capacitate de 1200 Kb.
Urmașul dischetei de 8 inch a fost discheta de 5¼ inch (13 cm) cu 360 Kb capacitate. Cel mai cunoscut format de dischetă a fost însă cel de 3½ inch (9 cm) cu 1,44 Mb capacitate, care a înlocuit formatul de 5¼ inch. Acest format s-a impus începând cu anul 1984 odată cu introducerea de către Apple Computer a calculatoarelor Macintosh. Răspândirea calculatoarelor Macintosh au făcut ca acest format să fie foarte des utilizat.
Din punct de vedere constructiv, unitatea de dischetă este un ansamblu complex, format din următoarele componente:
– două capete de scriere/citire, câte unul pentru fiecare din cele două părți ale unei dischete; amplasarea lor nu era simetrică, pentru a se evita interferențele, iar un cap era folosit atât pentru scriere, cât și pentru citire;
capul pentru ștergere, care era amplasat înaintea capului de scriere/citire.
Capetele de scriere/citire și de ștergere nu ating fizic mediul magnetic.
motorul unității floppy, care avea rolul de a roti discul magnetic;
motorul pas cu pas, care avea rolul de a deplasa capetele unității pe suprafața discului magnetic;
rama metalică, cu rolul de a poziționa discheta în interiorul unității, de a deschide capacul metalic protector al dischetei, de a scoate discheta din unitate și de a poziționa capetele unității;
placa de circuite electronice, care avea rolul de control și transfer al informațiilor;
senzorul optic pentru detectarea protecției la scriere;
led-ul pentru semnalizarea activității.
4.2. HARD DISK
Hard disk-ul sau discul dur este un dispozitiv de bază al oricărui calculator, și face parte din categoria echipamentelor periferice de intrare-ieșire. Hard disk-ul este în fapt un sistem mecano-electronic destinat stocării sau memorării nevolatile (permanente) a datelor și care constituie așa numita unitate fixă sau unitate de disc fix, prescurtat HDD (Hard Disk Drive).
Stocarea datelor se face pe o suprafață magnetică dispusă pe niște platane rotunde, metalice și rigide (dure). În general, discurile dure sunt utilizate ca suport de stocare extern principal pentru servere și PC-uri, dar și pentru anumite aparate electronice cum sunt player-ele și recorder-ele DVD, player-ele MP3 etc. Dacă în etapa de pionierat capacitatea unui disc dur nu depășea 20 Mocteți = 20 MB, în prezent un disc dur obișnuit de 2½ inch depășește cu ușurință 1 Toctet = 1TB.
Începând cu anul 2009, sistemul de operare Windows 7 al companiei Microsoft a asimilat așa numite discuri dure virtuale Virtual Hard Disk (VHD). Acestea se bazează pe fișierele reale existente pe un disc dur real de mărime arbitrară, dar de un tip special beneficiind de extensia VHD. Pentru a putea fi accesate în Windows, se folosește mai întâi programul utilitar DiskPart cu ajutorul căruia discul dur virtual este selectat și apoi atașat/montat. Abia după aceasta se poate inițializa și utiliza ca și când ar fi un disc dur real. Aceasta include și posibilitatea de a instala și un alt sistem de operare pe același disc dur real, identic sau diferit de primul sistem de operare. Mai mult chiar, permite instalarea mai multor sisteme de operare dacă se definesc VHD-uri multiple pe discul sau discurile dure reale conectate.
Prin contrast, discurile optice, cum sunt cele de tip CD, DVD și Blu-ray, folosesc pentru memorare procedee optice (nemagnetice), care asigură capacități de ordinul a până la 50 GB pe unitate. În figura alăturată este ilustrat un disc dur tip Samsung HD753LJ, cu interfață de tip SATA, care realizează conectarea adaptoarelor locale integrate pe plăcile de bază la dispozitivele de stocare a datelor (unități de hard disk și unități optice).
O alternativă la folosirea discurilor în mișcare pentru memorarea datelor au devenit memoriile pur electronice de tip Solid-State Drive (SSD), care neavând piese în mișcare sunt mult mai rapide, dar și mai scumpe. Ele simulează caracteristicile discurilor dure, reacționând identic la comenzi și utilizând uneori chiar aceleași interfețe, nemodificate (semnale electrice, conectoare, cabluri, etc.). Una din formele de implementare sunt cardurile de memorie de tip CF, MD, MMC, SD, SDHC, micro SDHC, SM, USB stick și altele. Capacitatea de memorare uriașă de până la 64 GB pe unitate și gradul avansat de miniaturizare le fac foarte promițătoare pentru aparatele moderne de tip smartphone. Prin comparație, pentru întregul sistem de operare Windows 7, sunt suficienți doar circa 15 GB.
Structura constructivă a unui disc dur este formată, de obicei, din (v. figura de mai jos):
– o placă electronică de control logic;
un număr echivalent de platane cu suprafață magnetizabilă, de obicei două sau trei, împărțite în piste și sectoare;
capete magnetice de citire/scriere, montate de o parte și de alta a platanelor și legate printr-un braț metalic comandat electromagnetic numit actuator;
un sistem electromecanic de frânare și blocare a capetelor pe pista de stop atunci când discul este oprit;
un motor electric trifazic extraplat, care asigură rotirea cu vi-teză constantă a platanelor.
Fiecare platan are două fețe, iar fiecare față este divizată într-un anumit număr de piste circulare concentrice. Fiecare pistă este la rândul ei divizată în sectoare. Platanele sunt în așa fel aranjate încât pista 0 de la platanul 1 să fie situată exact deasupra pistei 0 de la platanul 2 și 3. Pentru a accesa o pistă oarecare pe unul din platane, brațul care susține capetele (actuatorul) va muta capetele spre acea pistă. Deoarece această metodă necesită doar un singur mecanism de poziționare, ea simplifică designul și coboară costurile de fabricație. Însă pentru a accesa o singură pistă, trebuiesc mutate toate capetele. De exemplu, pentru a citi date de pe pista 1 de pe platanul 1, apoi pista 50 pe platanul 3 și apoi iar pista 1 dar de pe platanul 3, întregul braț cu capete trebuie mutat de două ori.
Pentru a muta un braț se necesită o durată de timp, de obicei mult mai mare decât timpul de transfer al datelor. Pentru a minimiza mutările actuatorului trebuie împiedicată împrăștierea datelor pe mai multe piste. O metodă de a optimiza timpul de acces este ca un grup de date care sunt accesate secvențial să fie scrise toate pe o singură pistă. Dacă datele nu încap pe o singură pistă, atunci se continuă scrierea pe un platan diferit, dar pe pista cu aceeași poziție. Prin aceasta metodă brațul nu mai trebuie să-și schimbe poziția, ci doar trebuie să fie selectat capul de citire/scriere potrivit. Selectarea capetelor se face electronic și de aceea ea este mult mai rapidă decât mișcarea fizică a brațului cu capete între piste. În total brațul nu mai execută așa multe mișcări.
Pentru a descrie multiplele platane suprapuse, se mai folosește termenul de cilindru. Un cilindru se referă la toate pistele care au același număr de pistă, dar care sunt localizate pe diferite platane.
4.3. MODEM
Modem-ul este un dispozitiv periferic de intrare-ieșire care permite comunicarea între calculatoare sau rețea de calculatoare aflate la distanță. Denumirea de modem este prescurtarea de la modulator-demodulator, Prin modulare are loc transferul semnalului digital în analogic, iar prin demodulare are loc fenomenul invers, de transfer a semnalului analogic în semnal digital.
Principala caracteristică a unui modem este viteza de transfer a datelor, care se măsoară în bps (biți pe secundă). Astfel, în funcție de destinație, un modem poate asigura viteza de transfer de 14400 bps, 28,8 kbps, 36,6 kbps, 57,6 kbps. După modul de conexiune, modem-urile sunt de tipul:
modem intern – care este conectat pe placa de bază;
modem extern – care este conectat pe un port serial.
Modem-urile se pot conecta la PC în 3 moduri diferite:
Ca dispozitiv extern independent, prin intermediul unui cablu legat la unul din porturile de comunicație serială;
Ca echipament intern, conectat direct la placa de bază cu ajutorul unui conector ISA/EISA/ PCI, sau chiar integrat complet în placa de bază
– Ca placă PCMCIA (de obicei pentru calculatoarele de tip notebook cu slot PCMCIA).
După funcționalitate se cunosc două tipuri de modem-uri:
winmodem, numai pentru configurații ce utilizează sistemele de operare Microsoft Windows;
modem normal sau hardware, mai scump dar utilizabil de aproape toate sistemele de operare.
Modem urile hardware, și câteodată și winmodem-urile, pot avea incorporat în ele și un controler hardware. Exemple de tipuri de modem: fax-modem; data/voice – modem etc. În figura alăturată este ilustrat modem – ul satelit European tip ASTRA 2 Connect.
4.4. TOUCHSCREEN
Touchscreen este un alt echipament periferic de intrare-ieșire care permite selectarea prin atingere a unor opțiuni afișate pe un ecran special dotat cu senzori. Din punct de vedere constructiv, touchscreen-urile sunt display-uri sub care se află o multitudine de senzori: de presiune, electro-senzitivi, acustic-senzitivi sau foto-senzitivi. Acest dispozitiv permite display-ului să fie folosit într-o dublă ipostază. Pe de o parte, touchscreen-ul este privit ca o componentă de intrare, renunțându-se la tastatură și mouse sau utilizând mouse-ul ca o componentă primară de intrare pentru a interacționa cu conținutul display-ului. Pe de altă parte, touchscreen-ul prin însăși existența display-ului constituie o componentă de ieșire substituindu-se monitorului.
Touchscreen-ul are multiple întrebuințări în economie (proiectare, producție, transporturi, comerț, turism etc.), dar din perspectiva aplicației ca echipament periferic își găsește utilitatea în construcția ATM-urilor (Asynchronous Transfer Mode), a telefoanelor mobile și a PDA-urilor (Personal Digital Assistant).
4.5. PLACA DE SUNET
Placa de sunet este un dispozitiv periferic de intrare-ieșire – care permite calculatorului să redea sunete prin intermediul difuzorului intern, să înregistreze sunete prin intermediul unui microfon sau să opereze cu sunete stocate în format digital și să le transmită la un sistem audio extern.
O placă de sunet conține:
Un procesor de semnal digital (DSP) care controlează computațiile;
Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intră în PC;
O memorie read-only (ROM) sau o memorie Flash pentru stocare de date;
O interfață pentru conectarea instrumentelor muzicale digitale externe (MIDI), pentru conectarea echipamentelor muzicale externe; pentru majoritatea plăcilor, game portul este folosit în același timp și pentru conectarea unui adaptor MIDI extern;
Mai multe intrări tip jack pentru conectarea difuzoarelor și microfonului;
Un game port pentru conectarea unui joystick sau a unui gamepad;
Plăcile de sunet fabricate în prezent se instalează, de obicei, în slot-ul Peripheral Component Interconnect (PCI). Constituind o parte din standardul PCI Local Bus, acesta este în fapt o magistrală pentru atașarea dispozitivelor hardware dintr-un calculator. PCI pot lua fie forma de circuit integrat montat pe placa în sine, fie un card de expansiune care se montează într-un slot. PCI Local Bus a fost implementat mai întâi în PC-urile compatibile IBM, unde a înlocuit combinația de ISA plus un VESA Local Bus. PCI a fost apoi înlocuit cu PCI-X și PCI Express, dar la nivelul anului 2011 majoritatea plăcilor de bază erau încă prevăzute cu unul sau mai multe sloturi PCI, care sunt încă suficiente pentru multe aplicații. Plăcile de sunet mai vechi se instalează însă pe bus-ul ISA. Multe din generațiile mai noi de calculatoare incorporează placa de sunet ca un chipset direct pe placa de bază.
Plăcile de sunet pot fi conectate la o serie de alte dispozitive electronice sau echipamente periferice, precum: căști, difuzoare cu amplificator, o sursă de intrare analogică, microfon, radio, deck cu casetă, CD player, o sursă de intrare digitală, casetă audio digitală (DAT), CD-ROM, o sursă de ieșire analogică – deck cu casetă, o sursa de ieșire digitală, CD inscriptibil (CD-R).
Câteva din plăcile de sunet cu performanțe superioare oferă ieșiri pentru 4 difuzoare și o interfață de ieșire digitală printr-o mufă. Pentru audiofili a apărut însă o nouă generație de plăci de sunet digitale. Acestea au intrări și ieșiri digitale, pentru a putea transfera date de pe DAT, DVD sau CD direct pe hard disk-ul din calculator.
În mod normal, o placă de sunet procesează semnalele audio îndeplinind mai multe funcțiuni:
reproducerea de muzică înregistrată pe suport digital, de pe CD-uri sau fișiere audio cum sunt cele de MP3, de la jocuri sau de pe DVD-uri;
înregistrarea audio, în diferite formate multimedia, de pe o diversitate de surse externe (microfon sau deck de casetă);
sintetizarea sunetelor;
procesarea sunetelor existente.
Controler-ul audio digital (DAC) și convertorul analog-digital (ADC) aduc semnalul audio în modul optim pentru transmiterea în și în afara plăcii de sunet, în timp ce procesorul de sunet digital (DSP) monitorizează întreg procesul. În același timp, DSP-ul controlează și reglează orice alterație a sunetului, cum ar fi ecoul sau sunetul 3D, atâta timp cât acestea nu sunt provocate și dorite de utilizator. Existența DSP-ului în structura plăcii de sunet conduce la degrevarea procesorului principal al PC-ului de unele funcții auxiliare, în favoarea creșterii vitezei de transfer a datelor și informațiilor.
4.6. MULTIFUNCȚIONALE LASER
Multifuncționalele laser sunt echipamente periferice complexe de intrare-ieșire care pot reproduce un text sau o imagine pe un suport fizic, de regulă hârtie sau folie transparentă. Multifuncționalele laser pot fi atașate local de un calculator, printr-o interfață paralelă sau USB ori pot fi comune într-o rețea, fiind numite multifuncționale de rețea. În acest caz sunt echipate cu o interfață de rețea.
În prezent se produc multifuncționale complexe performante, care îmbină viteza de procesare a tehnologiei laser cu tehnologia color de înaltă acuratețe asigurată de imprimarea cu jet de cerneală. Aceste echipamente conțin într-o structură unitară o imprimantă, un scanner și eventual un fax, și pot realiza copierea de documente fără intervenția calculatorului. Unele tipuri de multifuncționale conțin interfețe și software pentru imprimarea directă de pe carduri, stick-uri USB, scannere sau aparate foto.
O multifuncțională laser prezintă următoarele caracteristici funcționale:
Viteza de imprimare, care este dată de numărul de pagini tipărite/minut (ppm). Valorile uzuale sunt cuprinse între 10 ppm la o multifuncțională cu jet tip Canon S800 și 45 ppm la o multifuncțională laser tip HP Laserjet P4014N. De regulă, la multifuncționalele laser prima pagină este tipărită cu o viteză mai redusă deoarece se așteaptă încălzirea cuptorului, după care la următoarele pagini viteza se stabilizează la o valoare ridicată și care apoi rămâne constantă pe toată durata procesului de tipărire.
Calitatea imprimării, care este dată în principal și se cuantifică prin rezoluție. Rezoluția este dată de numărul de puncte imprimate pe unitatea de lungime și se măsoară în dpi (puncte/inch). De regulă, valorile uzuale sunt cuprinse între 300 sau 600 dpi și 1200 ori 2400 dpi. De exemplu, la o multifuncțională tip Laser Xerox Phaser™ 4510 imprimanta asigură 1200 dpi la o viteză de 45 ppm, pe când o multifuncțională cu jet de cerneală tip Canon Pixma asigură o rezoluție de 2400 dpi la 18 ppm.
Nivelul sonor al zgomotului, este caracteristica care se măsoară prin nivelul de zgomot produs de o multifuncțională în regim activ de lucru. De exemplu, acest parametru este cuprins de obicei între 50-60 dB la o multifuncțională laser în timpul imprimării și poate ajunge la 70 dB la o imprimantă matricială cu ace din prima generație.
Costul imprimării, care cuprinde amortismentul multifuncționalei (prețul de achiziție raportat la perioada de timp normată de funcționare – 2-5 ani) și costul aferent consumabilelor pentru o pagină imprimată (costul materialelor directe – hârtia de tipărit, toner/cartușe etc., costul utilităților – energie electrică, costul de întreținere și reparații, cheltuieli cu manopera directă).
În figura alăturată se prezintă multifuncționala laser tip HP LaserJet Pro M1212 nf Rețea ADF care prezintă următoarele caracteristici principale: (Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, 2000)
funcții: imprimantă, copiator, scanner, fax;
memorie: 64 MB
sistem operare:
Microsoft: Windows XP, Vista, 7
Apple: Mac OS X v10.4, v10.5, v10.6
Imprimanta:
format suport hârtie: A4
tip: laserjet alb/negru
– viteza de printare: alb/negru – 18 ppm
rezoluție la printare: alb/negru – 600 x 600 dpi
printare prima pagină; 8, 5 sec
Scaner:
– tip: Flatbed ADF
– rezoluție optică de scanare: 1 200 dpi
adâncime culoare: 24 biți
viteza de scanare: 6 ppm
Copiator:
rezoluția de copiere alb/negru/color: 600 x 400 dpi
copii multiple: 1 … 99
zoom: 25 – 400%
Fax:
viteza modem: 33,6 kbps
rezoluție fax: 300 x 300 dpi
numere de apelare rapidă: 100
Capitolul V
APLICAȚIE
Ȋn acest capitol se va prezenta aplicația realizată care constă ȋntr-un magazin online realizat cu ajutorul limbajelor de programare java, html, css și sql. Magazinul online este construit pe principiul unui magazin virtual, unde clienții după ce iși creează un cont de utilizator pot vizualiza oferta de produse apoi pot plasa o comandă adăugând produsele ȋn coșul de cumpărături. Administratorul magazinului vizualizează si deține controlul comenzilor plasate.
Figura 5.1 Lista de comenzi din magazin
Baza de date este formată din trei tabele: Comenzi, Produse si Users.
Figura 5.2 Tabela Comenzi
CONCLUZII
Transferul informațiilor între memoria internă a calculatorului și mediul exterior se realizează prin intermediul dispozitivelor periferice, de calitatea acestuia depinzând în mare măsura performanțele calculatorului.
Rolul dispozitivelor de intrare – ieșire este acela de a asigura comunicarea între unitatea centrală de prelucrare și mediul exterior prin intermediul unei unități de interfață.
Principalele funcții ale dispozitivelor de intrare – ieșire, în cadrul unui sistem de calcul pot fi grupate astfel:
asigură afișarea/tipărirea rezultatelor prelucrării într-o formă accesibilă utilizatorului;
permite utilizatorului posibilitatea de a supraveghea și interveni, pentru asigurarea funcționării corecte a sistemului, în timpul unei sesiuni de lucru.
BIBLIOGRAFIE
Curteanu Silvia, PC. Elemente de bază și utilizare, Editura Polirom, București, 2007
Dobra A., Savii G., Echipamente periferice de calculator, Editura Orizonturi Universitare, colecția Tehnologii, Timișoara, 2000
Mârșanu R., Voicu A., Tehnologia informației, Editura All, București, 2000
Sorin Tudor, Informatica, Editura LS Informat, București, 2002
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Dispozitivele Periferice ale Unui Sistem de Calcul (ID: 149754)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.