Технические средства цифровых систем обработки информации

Введение
Развитие элементной базы вычислительной техники и совершенствование пользовательского интерфейса привело к созданию большого разнообразия устройств вывода информации. Основное назначение устройств вывода — обеспечить пользователю удобный для него способ получения информации от ЭВМ путем преобразования машинного кода в форму воспринимаемую органами чувств человека или исполнительными органами объекта управления.
Устройства вывода информации использует каждый пользователь и абсолютно во всех сферах жизни. Так, в основном каждый сталкивается с устройствами вывода на работе, учебе и дома. На данном этапе развития информационных технологий устройства вывода, так и ввода имеют первую ступень в организации домашнего ПК и рабочего процесса, потому данная тема считается актуальной.
Целью данной работы является ознакомление с существующими устройствами вывода и их характеристики.
Главными задачами данной работы является рассмотреть данные характеристики и более подробно рассмотреть устройство вывода – принтер.
1. Основные понятия и классификация устройств вывода информации
Введенная в компьютер информация преобразуется с помощью программ в некий конечный результат, который необходим человеку. Однако в компьютере этот результат обработки хранится в двоичном коде и совершенно непонятен человеку. Для преобразования двоичных кодов в форму, понятную человеку, необходимы специальные аппаратные средства, которые получили название устройств вывода.
Устройства вывода — аппаратные средства для преобразования компьютерного (машинного) представления информации в форму, понятную человеку. [1]
Для нормальной работы устройства вывода, так же как и устройства ввода, необходимы управляющий блок (контроллер, или адаптер), специальные разъемы и электрические кабели и обязательно — управляющая программа (драйвер). Только при выполнении этих условий устройство вывода обеспечивает необходимую человеку форму представления выводимых результатов в виде текста, изображения, звука и пр. Многообразие устройств вывода определяется различными физическими принципами, которые заложены в основу их работы. [2]
Среди устройств вывода можно выделить по форме представления информации несколько классов (рисунок 1): мониторы, принтеры, плоттеры, устройства звукового вывода.
Рис. 1 - Классификация устройств вывода
Устройства вывода информации подключаются через специальные разъёмы к системной плате или платам расширения.
2. Краткая характеристики устройств вывода информации
2.1. Мониторы
Монитор предназначен для отображения символьной и графической информации.
Мониторы могут быть выполнены на базе электронно-лучевых трубок или в виде жидкокристаллических панелей. [3]
У портативных компьютеров мониторы выполнены в виде жидкокристаллических панелей. Компактные размеры мониторов на жидких кристаллах, представляющих собой плоские экраны, а также отсутствие вредных факторов, влияющих на здоровье человека, делают данный вид мониторов все более популярным и для стационарных компьютеров.
Основными характеристиками мониторов, реализованных на базе электронно-лучевой трубки, являются:
- разрешающая способность экрана,
- расстояние между точками на экране,
- длина диагонали экрана.
Разрешающая способность экрана
Любое изображение на экране представляется набором точек, которые называются пикселями (от англ. Picture's ELement — элемент картины). Число точек по горизонтали и вертикали экрана определяет разрешающую способность монитора. Стандартный режим работы современного монитора поддерживает разрешение 800x600, 1024x768 точек и другие режимы

. Чем выше разрешающая способность монитора, тем качественнее изображение.
Самым распространенным в настоящее время типом мониторов являются жидкокристаллические мониторы LCD. Однако еще достаточно большое число пользователей применяют устаревшие мониторы с электронно-лучевой трубкой (CRT-мониторы). Существуют также газоплазменные мониторы, которые пока являются достаточно большой редкостью ввиду их высокой цены. [3]
CRT-мониторы {Cathode Ray Tube — «катодно-лучевая трубка», рисунок 2). В основе этих мониторов лежит катодно-лучевая или электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Внутри этой трубки вакуум.
Рис. 2 - CRT-монитор
Важной характеристикой мониторов является разрешающая способность, которая определяется количеством пикселей, размещающихся по горизонтали и вертикали монитора. Современные мониторы должны обеспечивать разрешающую способность не менее 1024 х 768 пикселей. [4]
Жидкокристаллические (ЖК) мониторы (LCD — Liquid Crystal Display, рисунок 3) используют так называемые жидкие кристаллы, которые могут изменять свою структуру и прозрачность под действием электрического напряжения. Когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии и пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов.
Рис. 3 - Жидкокристаллический монитор
Преимуществами жидкокристаллических мониторов являются их компактность, низкое энергопотребление, отсутствие электромагнитного излучения, высокие уровни яркости. Однако, в отличие от CRT-мониторов, у LCD-мониторов есть такая характеристика, как стандартное разрешение. Только в стандартном разрешении ЖК-монитор воспроизводит изображение наиболее качественно. Разрешение больше стандартного нельзя установить в принципе. При уменьшении разрешения изображение становится нечетким, с «зазубринами». Также, по сравнению с мониторами ЭЛТ, у жидкокристаллических мониторов хуже точность цветопередачи. Существенным недостатком является зависимость контрастности от угла обзора.
2.2. Графопостроитель (плоттер)
Плоттер (рисунок 4) - устройство, предназначенное для сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и пр.) под управлением ПК.
Изображение наносится пером. Используется для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем.
Рис. 4 – Плоттер
К основным характеристикам плоттеров относятся:
- скорость вычерчивания изображения, измеряемая в миллиметрах в секунду;
- скорость вывода, определяемая количеством условных листов, распечатываемых в минуту;
- разрешающая способность, измеряемая, аналогично принтеру, в dpi (количество точек на дюйм).
По конструкции плоттеры делятся на планшетные и барабанные. В планшетных плоттерах бумага неподвижна, а печатающая головка перемещается по двум направлениям. В барабанных по одной из координат передвигается головка, а по другой — с помощью системы прижима движется бумага. [5]
По принципу действия плоттеры делятся на перьевые, струйные, электростатические, с термопереносом, карандашные.
В перьевых плоттерах для получения изображения используются обычные перья. Для получения цветного изображения применяется несколько перьев различного цвета. 
Струйные плоттеры формируют изображение подобно струйным принтерам, разбрызгивая капли чернил на бумагу. Более высокое по сравнению с перьевыми плоттерами качество цветной печати определяет широкое распространение струйных плоттеров в различных областях человеческой деятельности, включая автоматизированное проектирование, инженерный дизайн.
Электростатические плоттеры создают изображение с помощью электрического заряда в процессе протягивания бумаги