БЕЛОТЕЛОВА ОКСАНА ГЕННАДЬЕВНА Технические средства информатизации – это совокупность систем, машин, приборов, механизмов, устройств и прочих видов оборудования, предназначенных для автоматизации различных технологических процессов информатики, причем таких, выходным продуктом которых является информация (данные), используемые для удовлетворения информационных потребностей в разных областях деятельности общества.
1 5 2 7 1 2 6 6 6 3 3 4 7 4 8 5 8
Процесс получения ксерографического изображения ксерография – изобретение, которое позволило людям во всем мире создавать и передавать информацию с помощью ксерокопий и распечаток с использованием технологии лазерной печати. Первая ксерокопия была сделана 22 октября 1938 года в импровизированной лаборатории, расположенной в подсобном помещении косметического салона гостиницы «Астория» в Нью Йорке. На копии, которая хранится в Смитсоновском институте, значится: « 10 22 38 ASTORIA» . Изобретатель Честер Карлсон (Chester Carlson) был адвокатом по профессии и ученым по призванию. Он смог найти простой, доступный способ копирования документов.
первый копир Model A 1949 год ознаменовался появлением нового чуда – копировального аппарата, создание которого было, безусловно, огромным шагом вперед.
Первая автоматическая модель офисного копира Xerox 914 • В 1958 The Haloid Company превратилась в Haloid Xerox Inc. , а три года спустя состоялась презентация первой автоматической модели офисного копира Xerox 914, использующего самую обыкновенную бумагу. Презентация прошла на ура, а устройство получилось коммерчески успешеым и востребованным в тогдашнем обществе, о чем свидетельствовал высокий уровень продаж: всего офисных копиров было реализовано на сотни миллионов долларов.
персональный компьютер Xerox ALTO • Уже в 1972 году компанией были сформулированы принципы лазерной печати, а также создан экспериментальный механизм лазерной развертки. Стоимость первого аппарата составляла в то время около $35000! Забавно, но факт: сейчас, в свете новых технологий аналогичное устройство стоит в 1000 раз меньше. В 1974 был собран персональный компьютер Xerox ALTO с первой в мире компьютерной мышью и первым графическим оконным интерфейсом GUI, выпускаются первые промышленные лазерные принтеры. Тогда же зарождается концепция Ethernet. 1970 ые годы также ознаменовались открытием представительства Xerox там, откуда родом каждый третий читатель этого материала, в CCCP.
МФУ XEROX
Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett Packard. МФУ Струйное HP DJ 3525 По принципу действия струйные принтеры отличаются от матричных безударным режимом работы за счет того, что их печатающая головка представляет собой набор не игл, а тонких сопел, диаметры которых составляют десятые доли миллиметра. В этой же головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. В основном число сопел в моделях различных изготовителей составляет от 16 до 64. Однако печатающая головка HP Desk. Jet 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 для цветных. Хранения чернил обеспечивается двумя конструктивными решениями. В одном из них головка принтера объединена с резервуаром для чернил, причем замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки. Другое предусматривает использование отдельного резервуара, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера. В струйных принтерах в основном используют следующие методы нанесения чернил: пьезоэлектрический, метод газовых пузырей и метод "drop on demand".
Ка ртридж (англ. cartridge — патрон к огнестрельному оружию) • — цельный и самодостаточный сменный блок к какому либо оборудованию, содержащий в себе несколько узлов и деталей в защитной оболочке, расходные материалы и т. д. Применение: для замены аналогичного узла в принтерекопировальном аппаратемфу, вышедшего из строя в следствие эксплуатации.
Фотобарабан CANON FC 330 FUJI (OPC-CANФотобараба н (OPC drum, optical photoconductor drum) — является одной из главных деталей копировальных FC 330 -FUJ-M) аппаратов и лазерных принтеров Конструктивно представляет собой металлический цилиндр (обычно алюминиевый), покрытый слоем фотопроводящего материала — диэлектрика, электрическое сопротивление которого резко падает под действием светового излучения. Изначально в качестве фотопроводника использовались соединения селена. В настоящее время селеновые фотобарабаны практически полностью сняты с производства. Вместо селена используются различные органические соединения. В последнее время получили широкое распространение фотобарабаны с покрытием из аморфного кремния. Laser printer
Заправка картриджа Canon EP-27 (HP C 7115 A)
То нер — обладающий особыми свойствами чёрный или цветной порошок, который переносится с помощью электрографического принципа на заранее специальным образом заряженный фотобарабан и формирует на нём видимое изображение, которое затем переносится на бумагу.
Электрофотографические принтеры В настоящее время в основном применяются лазерные электрофотографические принтеры, которые могут быть черно белыми (одноцветными) и цветными. Основными параметрами электрофотографических принтеров являются: разрешение, максимальный формат изображения и производительность. Конструкция цветных принтеров основана на принципе классического одноцилиндрового или двухцилиндрового варианта электрофотографической технологии получения цветного изображения. Все принтеры настольного одноблочного исполнения.
3 7 8 4 1 • Одноцилиндровый (а) и двухцилиндровый (б) варианты конструкции цветного лазерного принтера: 1 — ЭФГ-цилиндр; 2 — узел зарядки; 3 — лазер; 4 — узлы проявления; 5 — узел переноса; 6 — цилиндр переноса; 7 — узел очистки; 8 — узел закрепления • Одноцилиндровый вариант — это накопление цветного изображения непосредственно на ЭФГ цилиндре в результате последовательного цветоделенного экспонирования и четырехкратного (включая черный цвет) проявления цветами триады. Полученное цветное изображение переносится непосредственно на бумагу и закрепляется. • Двухцилиндровый вариант и его модификации с автоматически сменяемыми узлами проявления, как правило, применяются в лазерных принтерах. По этому варианту изображение многократно экспонируется и проявляется на цилиндре и каждый раз переносится на бумагу, удерживаемую на другом цилиндре — цилиндре переноса. Только после завершения процесса накопления цветного изображения бумажный лист освобождается и транспортируется в зону закрепления, где порошковое изображение закрепляется.
HP Color Laser. Jet 2820 All-in-One МФУ (принтер/сканер/копир) Лазерная цветная (4 проходная)
Матричный принтер
Струйные принтеры реализуют процесс получения изображения, которое создается каплями чернил, вылетающими из сопла со скоростью, достаточной, чтобы преодолеть зазор между соплом и поверхностью, на которой формируется изображение.
Струйные принтеры • По сравнению с лазерными или LED принтерами струйные устройства имеют ряд недостатков. Например, до сих пор не удалось изобрести чернила, которые обеспечивали бы независимость качества печати от вида бумаги. Пористая, рыхлая бумага приводит к расплыванию чернил, в результате чего линии и контуры теряют четкость, хотя на гладкой бумаге изображение получается качественным. Кроме того, неоднородность размеров сопел и соответственно размеров и скорости капель чернил, вылетающих из них, может привести к появлению заметных на глаз полосок, особенно при выводе бледных участков изображений. Еще один эффект, который способен снизить качество печати, — это появление капель «спутников» , которые случайно отклонились от требуемой траектории и не попали в нужное место на бумаге. • Превосходство струйной печати над электрофотографическим способом получения изображения в принтерах особенно заметно при сравнении устройств для цветной печати: стоимость цветного отпечатка, полученного на струйном принтере, существенно ниже, чем изготовленного на цветном электрофотографическом принтере, а качество практически одинаково. Изображения, созданные методом струйной печати, имеют два существенных недостатка: «водобоязнь» и склонность к выцветанию под воздействием ультрафиолетового излучения. В связи с этим в последнее время стали применять пигментные чернила, представляющие собой мелкодисперсную водную (или иную) взвесь твердого красящего порошка. Пигментные чернила имеют более насыщенный, устойчивый к влажности цвет. В целях повышения устойчивости изображений, выводимых на обычную бумагу, в некоторых струйных принтерах используют печатающую головку с дополнительным каналом в картридже для черных чернил. Этот канал содержит так называемый оптимизатор, задача которого — создать для чернильных капель фиксирующую подложку, предотвращающую растекание чернил по бумаге. После такой пропитки изображение получается водостойким.
Классификация способов струйной печати
В струйных принтерах с непрерывным способом печати • печатающая головка непрерывно выстреливает каплями чернил в сторону бумаги. Поток чернил, поступающий в печатающую головку, разбивается на капли под действием вибрации сопла, вызываемой с помощью, например, пьезоэлектрического генератора капель. Под действием переменного электрического напряжения кристалл пьезоэлектрика изменяет свой объем и выталкивает каплю из головки. Чернила постоянно подаются в печатающую головку из резервуара с помощью насоса. Для получения чернил определенной вязкости этот резервуар соединен с резервуаром растворителя. С помощью электрода, охватывающего выход из сопла, вылетающие капли приобретают электрический заряд. Далее они пролетают через отклоняющую систему, которая создает электрическое поле высокого напряжения. Поскольку капли имеют заряд, под действием электрического поля они изменяют свою траекторию. Генератор изображения управляет направлением полета капель. Они попадают либо на бумагу в нужном месте, либо в уловитель, откуда чернила поступают в резервуар для повторного использования.
Печатающая головка перемещается вдоль поверхности носителя информации (бумаги) и постепенно создает изображение. • Варианты построения струйных принтеров: 1 — носитель информации (бумага); 2 — печатающая головка; 3 — гибкий кабель; 4 — направляющая
• Основное достоинство струйных принтеров с непрерывной печатью — это возможность получать цветное изображение высокого качества. На нем совершенно неразличимы на глаз точки, из которых оно сформировано. К недостаткам относятся низкая скорость получения изображения (даже при производительности сопел от 50 000 до 150 000 капель в секунду на сопло), высокие эксплуатационные расходы (дорогие чернила и сложность в обслуживании) и, наконец, дороговизна самого оборудования.
Струйные принтеры с импульсной печатью • получили наибольшее распространение. В отличие от систем непрерывного действия, импульсные струйные головки — это асинхронные устройства, то есть печатающая головка «выстреливает» чернилами только тогда, когда получает сигнал, — «по требованию» . • В устройствах импульсного типа в капельном генераторе рядом с соплом расположена небольшая камера, в которой в нужный момент создается избыточное давление — при помощи либо кристалла пьезоэлектрика, действующего как микропоршень на одну из стенок камеры, либо теплового импульса, под воздействием которого образуется пузырек мгновенно испарившихся чернил. Избыточное давление выталкивает из камеры каплю чернил, которая по инерции пролетает через зазор между соплом и бумагой. Так капля за каплей, точка за точкой формируется изображение
К струйным принтерам импульсного типа относятся также принтеры с твердыми чернилами, • которые в процессе печатания изменяют фазу своего состояния. В этих принтерах четыре цветные восковые палочки, соответствующие базовым цветам, — голубая, пурпурная, желтая и черная — закладываются в печатающую головку. Нагреватели расплавляют воск — при температуре 90 °С он переходит в жидкое состояние и стекает в резервуар с подогревом, где чернила поддерживаются в жидкой фазе во время работы принтера. Для получения изображения печатающее устройство откачивает небольшое количество чернил из резервуара и затем дополнительно нагревает их. Электронное устройство «выстреливает» мельчайшими каплями чернил в тот момент, когда это требуется. При контакте с бумагой чернила мгновенно переходят в твердую фазу, поэтому они не впитываются в бумагу, а остаются на ее поверхности. При этом полностью отсутствует эффект расплывания чернил, присущий любым жидким чернилам. Но поскольку капли застывают мгновенно, то поверхность изображения становится шершавой. Поэтому лист бумаги с изображением прокатывают через валки, которые расплющивают застывшие капли твердых чернил и придают изображению приятный глянцевый вид.
• Механизм печати большинства таких принтеров устроен так же, как в принтерах непрерывного действия. Бумага закреплена на вращающемся барабане, и печатающая головка формирует изображение за один поступательный проход.
hp officejet prox 576 dw
в конце 90 х годов ф. Garther Group предлагает идею объединения нескольких офисных устройств в одно
МФУ должно быть: • Цифровым • Легко настраиваемым на новые функции • Многопользовательским с возможностью сетевого взаимодействия • Быстрым • Качественным • Экономичным в обслуживании
МФУ использует технологию печати • Струйную • Лазерную • Светодиодную • Термопереноса (низкая стоимость, высокая себестоимость отпечатка)
Основные конфигурации МФУ • 1 «копир принтер» (цифровой, планшетное сканирование, как правило, без функции ввода информации в ПК) • 2 «принтер сканер копир» (сканирование протяжного типа) • 3 «принтер сканер копир факс» (может поддерживать передачу/прием факсов в автономном режиме или с компьютера PC факс, + доп. функции: автоотведчик, телефон и т. д. , обычно сканеры протяжного типа)
TOSHIBA TWAIN — стандартный протокол и интерфейс (API), определяющий взаимодействие между программами и устройствами захвата изображения, такими как сканеры и цифровые камеры. GDI (Graphics Device Interface, Graphical Device Interface) — один из трёх основных компонентов или «подсистем» , вместе с ядром и Windows API, составляющих пользовательский интерфейс (оконный менеджер GDI) Microsoft Windows.
e STUDIO 3520 c
Toshiba e STUDIO 181 Персональное монохромное многофункциональное устройство (3 в 1) формата A 3(печать, копирование, сканирование), со скоростью печати 18 стр/мин (A 4); 11 стр/мин (A 3), объем памяти 32 Мб и выход первой страницы: 7, 6 сек. , разрешение 600 x 600 dpi, Рассчитайте время в минутах, необходимое для вывода на печать файла, объемом 1 Мбайт, по 40 строк на странице, по 60 символов в строке формата А 4 • Решение: Информационный объем страницы: • 40 строк * 60 символов = 2400 символов • 2400 символов * 1 байт = 2400 байт. • Количество страниц в книге: (1*1024) байт/ 2400 байт = 437 стр • Время = 437 страницы/18 стр/мин = мин
копировальный аппарат с планшетным сканером, скорость копирования 18, черно белый сканер 600 x 600 dpi. Сканируется изображение размером 15 х10 см. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл? • Решение: Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек. • Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм (1 дюйм = 2, 54 см) в точки на сантиметр: • 600 dpi : 2, 54 ≈ 236 точек/см. • Следовательно, размер изображения в точках составит • 236*15 х236*10 точек. • Общее количество точек изображения равно: • 3540 · 2360 = 8 354 400. • Информационный объем файла равен: • 1 бит · 8354400 = 8354400 бит = 1 044 300 б = 1020 Кб ≈ 1 Мб
Сетевой коммутатор (жарг. свитч от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. свитч ро утер — специализированный сетевой компьютер, имеющий два или более сетевых интерфейсов и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети.
Ризография как метод печати объединяет в себе достижения современной цифровой электроники: высокое качество представления, обработки и передачи данных — с преимуществами традиционной трафаретной печати: высокой производительностью, экономичностью и надежностью. Ризография — абсолютно экологически чистая технология: в процессе работы не выделяются вещества, вредные для человека и окружающей среды.
Место ризографии среди методов печати Высококачественный документ в одном экземпляр Размножение оригинала в пределах ста двухсот экземпляров Ризограф Размножение оригинала в пределах 200– 4000 экземпляров Лазерный принтер Ксерокс Офсетная печать Размножение оригинала в пределах с пяти тысяч экземпляров
Офсе тная печа ть • (в полиграфии, от англ. off-set — без контакта с печатной формой) — технология печати, предусматривающая перенос краски с печатной формы на запечатываемый материал не напрямую, а через промежуточный офсетный цилиндр. Соответственно, в отличие от прочих методов печати, изображение на печатной форме делается не зеркальным, а прямым. Офсет применяется главным образом в плоской печати.
на средних и больших тиражах ризограф дает максимальныйэкономич еский эффект.
Принцип работы ризографа копируемый оригинал помещается на встроенный сканер ризографа. Считываемая сканером информация преобразуется в цифровую форму и передается в устройство управления термоголовкой. Термоголовка прожигает мельчайшие отверстия в мастер-пленке в точном соответствии с оригиналом, а также в соответствии с указаниями пользователя о яркости печати, масштабировании оригинала и т. д. Готовая мастер-пленка автоматически натягивается на поверхность красящего цилиндра, внутрь которого вставлена туба с краской. Внутренний слой пленки пропитывается краской, после чего ризограф делает контрольный оттиск. Этот этап длится 17 секунд. В процессе печати точная механика подает бумагу из подающего лотка под вращающийся цилиндр. Контролируемая сенсором краска наносится на бумагу через отверстия в мастер-пленке. Использованный мастер автоматически сбрасывается в специальный бокс. Печать 1000 листов на ризографе занимает 8 минут. С одного мастера можно изготовить без потери качества как минимум 4000 оттисков с оригинала любой сложности. Практическая эксплуатация ризографов показала, что с одного мастера (для несложного оригинала) можно изготовить 15 000 оттисков. Одной тубы с краской хватает в среднем на 18 000– 36 000 копий формата А 4.
• Метод печати - Высокоскоростная цифровая трафаретная печать • Способ печати - Одновременная печать двумя цветами • Интерфейс пользователя Жидкокристаллическая сенсорная панель управления с индикаторами выполнения задания • Тип оригинала - Книга, листы, цифровой с компьютера • Размер оригинала - 50 мм х 90 мм - 297 мм х 420 мм • Плотность оригинала - 50 г/м 2 – 128 г/м 2 • Размер бумаги для печати - 297 мм х 432 мм
MZ 770
Design © 2014
Факсимильная связь
Факсимильный аппарат физик Александр Бейна, 1850 год электрический телеграф позволял передавать изображение по проводам
В 1855 году итальянский изобретатель Джованни Казелли создал «Пантелеграф» могло работать как на прием, так и на передачу изображения на расстояние
Спустя 50 лет, в 1906 году немецкий физик Артур Корн продемонстрировал принципиально новую технологию фотоэлектрического сканирования, в последствие названную «телефаксом» (США). Луч света заменил металлическую иглу, а само изображение крепилось на прозрачном вращающемся барабане. После появления полупроводников был доработан фотоприемник и появились планшетные сканеры. Передача фототелеграмм Немецкий бильдаппарат «Siemens & Halske» , 1940 год
Фототелеграф (СССР) факсимильный аппарат, предназначенный для передачи или (и) приёма неподвижных полутоновых изображений с их регистрацией фотографическими методами Советский факсимильный аппарат «ФТА П» , 1960 год 1950 60 гг. прием изображений, картографических материалов, газетных полос
• 1966 г – 1 стандарт факсимильной связи EIA Standard RS 328 – использует аналоговые сигналы для обмена информацией 1 станица за 4 6 мин Малая разрешающая способность Низкое качество • 1978 г – группа 2 • 1980 г – группа 3 – использует цифровые сигналы для обмена информацией 1 станица за 30 с Аналоговые телефонные линии Разрешение режимы standard – 203 х98 dpi / fine – 203 х196 dpi (ч/б текст. , граф. ) Высокая скорость передачи информации (авт. настраиваемая) Высокое качество • 1984 г группа 4 – Высокоскоростные каналы связи Разрешение– 400 х400 dpi Высокая скорость передачи информации при снижении разрешения Высокое качество
Факс • «сделай подобным образом» , «сделай подобное» ), факсими льная свя зь — технология передачи неподвижных изображений (графической, буквенно цифровой информации) по телефонной линии. Современное многофункциональное устройство «OKI» , поддерживающее факсимильную связь
Функциональные части факсимильного аппарата • Сканер, обеспечивающий считывание сообщения с листа бумаги и ввод его в электронную часть аппарата • Приемо передающей электронной части (обычно модем), обеспечивающей передачу сообщения адресату и прием сообщения от другого абонента • Принтера, печатающего принятое сообщение на листе рулонной или обычной бумаги
Различают факсимильные аппараты по • Способу воспроизведения изображения (типу используемого принтера) v. Термографические Разрешающая способность 7 10 точек на мм 16 32 уровня серого цв Оборудован Модемом 9600 бит/с Спец термобумага v. Струйные v. Лазерные • Виду развертки • Разрешающей способности
основными производителями факсов являются: • Panasonic • Sharp • Brother • Canon
Термографическая печать • относится к двум типам печати, оба из которых полагаются на высокую температуру, чтобы создать письма или изображения на листке бумаги. • Самый простой тип то, где бумага была покрыта материалом, который изменяет цвет на нагревании. Это называют тепловой печатью и использовали в более старых образцовых факсах и используют в большей части магазина до принтеров квитанции. Это называют прямым тепловой. • Более сложный тепловая передача, печатающая, который плавит печать от ленты и на листок бумаги.
Посередине располагается цифровая клавиатура В верхней части аппарата расположен лоток с присоединяемой проволочной подставкой для отправляемых по факсу документов. Одновременно в лоток можно вместить всего 10 листов. На лицевой стороне имеется панель управления Brother FAX-335 MCS Слева располагаются кнопки горячих функций: удержание; повторный набор/пауза; поиск/быстрый набор — позволяет производить поиск и звонок по номерам, занесенным в память; громкая связь В верхней части лицевой панели имеется ЖКдисплей, а справа от него — кнопки управления центром сообщений. Снизу на боковой стороне расположены разъемы для подключения телефонной линии, внешнего телефона или автоответчика и телефонной трубки. справа от нее — кнопки, позволяющие получить мгновенный доступ к четырем экстренным номерам, занесенным в память. С правой стороны находятся кнопки управления настройками и непосредственно факсимильными и копировальными функциями
• Струйные факсы при печати схожи по функциям с обычными струйными принтерами. Основным недостатком является невысокая надежность и довольно дорогая печать. Струйный факс Canon FAX-JX 210 P (JX-210 P) Canon FAX-JX 210 P (JX 210/ JX 210 P) компактный струйный факсимильный аппарат с телефонной трубкой, оснащённый устройством автоматической подачи документов (ADF) на 20 листов и интерфейсом USB для подключения к компьютеру, который позволяет использовать факс как чёрно белый струйный принтер. • Возможность приёма в память до 60 стр. • Ч/б печать/ копирование. • Картридж PG 40.
• лучшим качеством и скоростью работы отличаются лазерные факсы, которые также позволяют использовать обыкновенную офисную бумагу, применяемую для принтеров. • обладают широким набором дополнительных функций. • единовременные расходы на покупку тонер картриджа несколько выше, чем на покупку других расходных материалов. • экономичнее средняя себестоимость одной страницы, напечатанной на лазерном факсе ниже, поскольку одного тонер картриджа хватает на большее количество копий.
• Общие Память: 16 Мб Размер бумаги: A 4 Технология печати: Лазерная Тип: Факс, копир, телефон, принтер Функциональные возможности Автоответчик: Отсутствует Автоподатчик: 30 листов Печать: Карточках, этикетках, глянцевой бумаге, конвертах, матовой бумаге Размеры и вес Вес: 8. 8 кг Высота: 311 мм Длина: 360 мм Ширина: 368 мм Факс Brother FAX-2940 R (обычная бумага, лазерный)
Организация факсимильной связи = факсимильный аппарат (телефакс) + канал связи (чаще всего телефонные) • В зависимости от используемого канала по рекомендации Международного Союза Электросвязи различают: Телефакс Brother FAX 236 SR 1 Øтелефа кс (телефонные сети общего пользования) это торговое наименование офис. факс. аппаратов Øдатафакс (сети передачи данных)
Передача Интернет-факса Аппарат с функцией интернет факса преобразует сканированные изображения документов в формат электронной почты и передает данные через Интернет. Можно получать с компьютеров сообщения электронной почты с вложенными изображениями в формате TIFF F. Один и тот же документ можно одновременно отправить адресатам факса, IP факса и адресатам электронной почты, папки. Полученные сообщения электронной почты можно также печатать или переадресовать. необходимо указать соответствующий адрес электронной почты (адресата интернет факса). возможен двусторонний обмен данными, такими как доступный формат бумаги и разрешение.
Схема подсоединения внешних устройств к разъемам на задней панели Факс-Адаптера
Факс система Секретарь - программа для отправки факса через факс-модем Acorp с вашего компьютера по телефонной линии подсоединенной к вашему модему. разработанная и распространяемая компанией Acorp Electronics Corp. http: //www. labnt. ru/
Названия компьютера УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭВМ АЛУ (арифметико логическое устройство) ПЭВМ (программируемое ЭВМ) ЭВМ Вычислительная машина Компьютер
Устройство ввода применялась в ЭВМ 1 и 2 поколений. Устройство вывода Схема. Классическая архитектура ЭВМ, построенная на принципах фон Неймана. • направление потоков информации; • направление управляющих сигналов от процессора к остальным узлам ЭВМ. Разработанные фон Нейманом основы архитектуры вычислительных устройств – фундаментальны. Большее число вычислительных машин -фон-неймановские машины.
Совершенствование и развитие внутренней структуры ЭВМ • В ЭВМ 3 его поколения использовались интегральные схемы, что значительно увеличило быстродействие. • Процессор, руководивший работой внешних устройств, большую часть времени простаивал в ожидании информации из вне – это снижало эффективность работы. Происходит освобождение процессора от этих функций. Их принимают на себя такие схемы: • каналы обмена; • процессоры ввода вывода; • периферийные процессоры. • В последнее время их называют контролеры внешнего устройства. С использованием контролеров для связи между отдельными функциональными узлами ЭВМ используется общая шина – магистраль.
Шинная архитектура ЭВМ. • Шина состоит из трех частей: • шина данных, по которой передается информация; • шина адреса, определяющая, куда передаются данные; • шина управления, регулирующая процесс обмена информацией.
• Различают также IBM PC совместимые микрокомпьютеры и IBM PC несовместимые микрокомпьютеры. В конце 1990 х годов IBM PC совместимые микрокомпьютеры составляли более девяноста процентов мирового компьютерного парка. IBM PC был создан американской фирмой Ай Би Эм (IBM) в августе 1981, при его создании был применен принцип открытой архитектуры, который означает применение в конструкции при сборке компьютера готовых блоков и устройств, а также стандартизацию способов соединения компьютерных устройств. Стоит отметить, что компания IBM ушла с рынка персональных компьютеров в 2005 году, продав свой бизнес по производству ПК китайскому производителю Lenovo. Персональные компьютеры до сих пор остаются лидерами в сфере создания контента.
• Первый персональный компьютер был оснащен процессором Intel 8088 4. 77 Mгц, способным выполнять «несколько миллионов» операций в секунду, операционной системой IBM PC DOS 1. 0, созданной в сотрудничестве с Microsoft, и оперативной памятью размером 16 килобайт.
• Принцип открытой архитектуры способствовал широкому распространению IBM PC совместимых микрокомпьютеров клонов. Их сборкой занялось множество фирм, которые в условиях свободной конкуренции снизили в несколько раз цены, энергично внедряли в производство новейшие технические достижения. Пользователи в свою очередь получили возможность самостоятельно модернизировать свои микрокомпьютеры и оснащать их дополнительными устройствами сотен различных производителей.
• Единственный из IBM PC несовместимых микрокомпьютеров, получивший относительно широкое распространение, — компьютер Макинтош (Macintosh). Начиная с 1980 х годов микрокомпьютеры Макинтош американской фирмы Эпл (Apple) составляли достойную конкуренцию IBM PC совместимым микрокомпьютерам, так как, несмотря на свою дороговизну, они обеспечивали пользователю наглядный графический интерфейс, были значительно проще в эксплуатации и обладали большими возможностями. Начиная с 1990 х годов разница между возможностями Макинтошей и IBM PC все более нивелируется. Последние были оснащены операционными системами с графическим интерфейсом (Windows, OS/2), многочисленными рассчитанными на них прикладными программами. В настоящее время Макинтоши удерживают лидирующие позиции лишь на рынке настольных издательских систем.
Apple I бы л полност ью с содержащ ей около 3 обран на монтажно й плате, 0 микросх ем К Apple I не прилагались ни клавиатуры, ни мониторы, ни блоки питания, даже корпусов не было — только полностью укомплектованные системные платы. Несмотря на это, Apple I многими признаётся как первый в истории компьютер, поставлявшийся производителем в готовом виде — ведь другие компьютеры того времени, включая Altair, попадали на рынок в виде наборов, которые предстояло собирать розничному продавцу или конечному покупателю
• Apple I 1976 года, первый компьютер с экраном и клавиатурой, был создан Стивом Возняком, соучредителем фирмы Apple. Подобных компьютеров с процессором MOS 6502 с тактовой частотой 1 МГц и 4 кбайт оперативной памяти с возможностью расширения до 48 кбайт было произведено около 200 штук.
Макинтош macintosh эволюция apple Apple I люди называют первым персональным компьютером, продававшимся в полностью собранном виде, однако, люди возражают, что эта честь по праву принадлежит другим машинам, таким как MOS Technology, KIM 1, Datapoint 2200 или даже Altair 8800 (который мог быть куплен в виде набора деталей, или же собранным, за дополнительную плату). Генератор идей и исполнитель Стив Джобс (слева) и Джон Скалли
основные характеристики ПК • Быстродействие компьютера можно оценить, зная тактовую частоту и разрядность микропроцессора. • Тактовая частота определяется частотой генератора тактовых импульсов. Она равна количеству тактов в секунду и измеряется в мегагерцах (МГц). Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в секунду. Процессоры ПК могут иметь частоты 266, 400, 700, 1000 МГц и более. Процессоры Pentium IV выпускаются с тактовой частотой более 2 МГц. • Разрядность – это количество битов, которое воспринимается микропроцессором как единое целое (или максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым может выполняться одна машинная операция) – 4, 8, 16, 32, 64, т. е. целая степень числа 2. Чем больше разрядность, тем больше производительность (скорость работы) компьютера. • Емкость оперативной памяти – измеряется в мегабайтах. При оперативной памяти менее 8 мегабайт, многие современные прикладные программы либо совсем не работают, либо работают очень медленно.
изображение поперечного сечения процессора http: //www. stepandstep. ru/catalog/learn as/121804/kak delayut processory. html Сверху находится защитная металлическая крышка, которая помимо защитной функции, так же выполняет роль теплораспределителя – именно ее мы обильно мажем термопастой, когда устанавливаем кулер. Под теплораспределителем находится тот самый кусочек кремния, который выполняет все пользовательские задачи. Еще ниже – специальная подложка, которая нужна для разводки контактов (и увеличения площади «ножек» ), чтобы процессор можно было установить в сокет материнской платы.
Среда передачи данных – совокупность линий передачи данных и блоков взаимодействия (т. е. сетевого оборудования, не входящего в абонентские системы). предназначенных для передачи данных между абонентскими станциями. Среды передачи данных могут быть общего пользования или выделенные для конкретного пользователя. Линия связи(ЛС) – это физическая среда, по которой передаются информационные сигналы. Канал связи(КС) – средства односторонней передачи данных по линии связи. Канал передачи данных– состоит из линий связи, по которым передается сигнал и аппаратуры передачи данных, преобразующие данные в сигналы, соответствующие типу линии связи.
По физической природе ЛС и КС на их основе делятся на: • механические– используются для передачи материальных носителей информации; • акустические– передают звуковой сигал; • оптические– передают световой сигнал; • электрические– передают электрический сигнал.
Электрическиеи оптические КС могут быть: • проводными, использующими для передачи сигналов проводниковые линии связи (электрические провода, кабели, световоды и т. д. ); • беспроводными(радиоканалы, инфракрасные каналы и т. д. ), использующими для передачи сигналов электромагнитные волны, распространяющиеся по эфиру. Физической средой передачи информации в низкоскоростных и среднескоростных КС обычно являются проводные линии связи.
По форме представления передаваемой информации КС делятся на: • аналоговые по аналоговым каналам передается информация, представленная в непрерывной форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой либо физической величины; • цифровые– по цифровым каналам передается информация, в виде цифровых сигналов.
В зависимости от возможных направлений передачи информации различают: • симплексные. КС - когда передатчик и приемник соединяются одной линией связи, по которой информация передается только в одном направлении (это характерно для телевизионных сетей связи); • полудуплексные КС- когда два узла связи соединены так же одной линией, по которой информация передается попеременно то в одном направлении то в противоположном; • дуплексные КС - когда два узла связи соединены двумя линиями, по которым информация одновременно передается в противоположных направлениях.
По пропускной способности каналы КС можно разделить на: • низкоскоростные– скорость передачи информации в которых от 50 до 200 бит/сек; это телеграфные КС, как коммутируемые так и некоммутируемые; • среднескоростные -– скорость передачи информации в которых от 300 до 9600 бит/сек; это аналоговые (телефонные) КС; • высокоскоростные(широкополосные) КС , обеспечивают скорость передачи информации выше 56000 битсек.
Каналы связи могут быть: • коммутируемые; • некоммутируемые. • Коммутируемыеканалы создаются из отдельных участков только на время передачи по ним информации; по окончании передачи такой канал ликвидируется. • Некоммутируемые(выделенные) каналы создаются на длительное время и имеют постоянные характеристики по длине, пропускной способности, помехозащищенности.
Средства и системы телефонной связи
Телефонная связь вид оперативной административно управленческой связи Разветвленная глобальная система ион ц ика мун ком ов ал ин рм , лов х уз Все страны 1 млрд абонентов те ны линий связи Речевые сообщения Факсимильные сообщения Электронная почта
Немецкий физик и изобретатель Иоганн Филипп Рейс сконструировал в 1860 году электрический телефон не получил практического применения
В 1872 году это изобретение было продемонстрировано в США профессором Вандервайдом, где интерес публики был значительно больше. Среди тех, кто увидел этот телефон были представители Белла, а также Томас Эдисон и компания «Western Union» . Александр Грэхем Белл Практический вопрос уплотнения телеграфных цепей – идея многоканальный телеграф – эффект телефонирования – ТЕЛЕФОН Беллу удалось запатентовать изобретение 7 марта 1876 года.
Электромагнитный телефон Белла выполнял роль передатчика и приемника Основана «Телефонная компания Белла»
трубка динамик в разрезе общий вид (стеклянная банка это аккумулятор) открытый корпус один из первых бытовых телефонов фирмы "Белл" образца 1879 года. в крупных американских городах между домами были проведены уже тысячи телефонных линий, а абонентам начали присваивать четырехзначные номера. В России первые телефонные компании появились почти одновременно в Москве и Петербурге в 1882 году.
телефон Белла образца 1882 года первая по настоящему массовая модель, которая в почти неизменном виде выпускалась до начала ХХ века, а применялась еще дольше телефон Гауэра 1880 года. микрофон и динамик у него размещены в корпусе, а абонент говорил и слушал через резиновые шланги звуководы с раструбами, которые прикладывались ко рту и к уху. Именно такие аппараты были первыми телефонами в Англии, Испании, Португалии, Японии, Бразилии и ряде других стран.
Первая телефонная станция была построена в 1877 ом году в США по проекту венгерского инженера Тивадара Пушкаша, и уже в 1879 году телефонная станция была сооружена в Париже, а в 1881 году – в Берлине, Петербурге, Москве, Одессе, Риге и Варшаве. Однако телефонная связь оказалась настолько низкокачественной, что в 1883 году на Мюнхенской выставке экспертиза вынуждена была признать, что телефон «пригоден для передачи звуков только на расстояния до десяти километров» . Телефонная трубка переключатель рычажного типа Автоматические узлы коммутации 40 лет дисковый номеронабиратель телефонная розетка для подключения аппарата к абонентской телефонной линии
Телефонная сеть общего пользования система узлов коммутации Иерархия станций коммутации Базовая телекоммуникационная сеть 3. Номер А ТС внутри зоны Конечные А ТС (имеет ном ер) междугородняя Городская внутриучрежденческая 5. Номер абонента внутри офисной АТС Система телефонной связи Абонентские терминалы > 10 тыс. / на логические подстанции со своим номером 4. Номер абонентского терминала внутри АТС Телефонная сеть Абонентские терминалы Виды телефонной связи мобильная видеотелефонная Смешанный тип соединения Соединения абонентов между соседними уровнями Снижается число коммутационных узлов Расширяется зона обслуживания коммутационным узлом 2. Код зоны внутри страны Полный всемирно уникальный абонентский номер = 1. Код страны ым й ды ж жд ка с Ка Радиальный прин цип Индивидуальные абоненты (физ. лица, предприятия) Удобство соединения Сервисные возможности телефона определяются Эксплуатируемой АТС – автоматической телефонной станцией
Современная АТС – это программно управляемая коммутационная система, работающая с цифровыми сигналами АТС Аналоговый сигнал Другой абонент Цифровой сигнал Телефонная сеть Станция коммутации с программным контролем
Телефонная система • Способы кодирования набираемого номера Pulse Импульсный – старые аппараты с вращающимся наборным диском Tone тональный – кнопочные номеронабиратели Новые АТС С переключателем способа Pulse / Tone
Типы АТС Формирующие телефонную емкость (комплектуются телефонные узлы) городской номер = основной (кол-во цифр = тип узла) + внутристанционный Учрежденческо производственные УПАТС Сокращенный номер для внутренних абонентов Входящая связь УПАТС = городской номер / Выходящая = индекс выхода в город (обычно « 9» ) + городской номер Расширенный номер абонента = основной (городской) + добавочный (Intercom) мини УПАТС /мини АТС + не требуется прокладки спец. кабеля + переносная система Несколько абонентов могут использовать + многофункциональна Нужна согласованность с телефонным узлом, предоставляющим услуги местной телефонной связи Телефонные коммутаторы Селекторы
СРЕДСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СВЯЗИ
Виды телекоммуникационных средств связи на основе информационно-вычислительной сети • IP телефония • E mail электронная почта
• Обычный телефонный звонок подключение Цель разговор Выделенное подключение Требования: Разветвленная сеть связи телефонных станций, связанных закрепленными телефонными линиями Подвода волоконно оптических кабелей, спутников связи Телефонная станция Выделенное подключение Определенные телефонные линии собеседник Голосовые сигналы адресат Высокие затраты Телеф компаний Дорогие междугород разговоры Избыточное время простоя в течение речевого сеанса выделенного подключ
IP-телефония собеседник Голосовые сигналы • Интернет телефония – технология ИНТЕРНЕТ Сжатые Пакеты данных преобразуются Базовые типы телефонных запросов: компьютер телефон ра зго во р декодируются Передача через Интернет Голосовые сигналы адресат
• Запрос по Интернету подключение Цель разговор Сжатые Пакеты данных преобразуются Передовая технология сжатия голосовых сигналов Разные запросы Разные типы пакетов данных одна линия– одно время Полное использование емкости телеф сети Перегруппировываются – декодируются собеседник Голосовые сигналы Голосовые Сигналы оригинала адресат + адресат назначения
Концепция передачи голоса по сети с помощью ПК CU See. Me • 1993 г. Чарли Кляйн (США) программа Maven с функциями аудио / видео • CU See. Me – программа видеоконференций для Mac/PC • 1995 г. программа Internet Phone (Vocal. Tec, Израиль) для мультим PC под Windows, использует текстовые каналы связи, создана частная сеть серверов • Digi. Phone (США) – дуплексные возможности – говорить и слушать одновременно
• 1996 г. Проект «Internet Telephone Gateway» (Vocal. Tec+Dialogic) Цель: работа телеф аппарата через Интернет сеть Vocal. Tec Telephone Gateway шлюз Оператор телеф связи спец ПО с Dialogic(голосовая плата – интерфейс с телеф линиями) Многоканальные голос платы позволяли: 1 VTG поддерживать до 8 независимых телеф разговоров через сеть Убрали проблему адресации: Телеф номер IP адрес 1 пользователь ширина полосы канала 11 кбит/с ü Высокое уплотнение канала ü Малая стоимость 1 год на соединение Интернет абонентов с разных мест планеты 2 года на подъем альтернативного способа телеф связи
IP-телефония • объединяет телеф сети и сети передачи данных в единую коммуникационную сеть • Комбинирует голос и данные в одной сети и предлагает дешевые междунар и междугород звонки + целый набор коммуникационных услуг любому пользователю
Принцип действия телеф серверов IP-телефонии Протокол TCP/IP Любой ПК ПК мира Интернет отправка Конфигурации на основе базовых операций: Звонок телефон – комп/комп телефон обеспечит 1 телеф сервер Звонок телефон (факс) – телефон (факс) 2 сервера оцифровка сервер Телеф сигнал Телефонные линии Любой телефон мира Сжатие Разбивка на пакеты вход сигнала – одновременно выход сигнала Полнодуплексный разговор Появляется услуга – взаимодействие пользователей сети Интернет с абонентами телеф сетей операторами провайдерами ITSP (Internet Telephony Service Provider)
Мобильная связь
Улучшение базового и коммуникационного оборудования • Первая система радиотелефонной связи • Радиотелефоны, применявшиеся в этой системе, использовали обычные фиксированные каналы. Если канал связи был занят, то абонент вручную переключался на другой свободный. Аппаратура была громоздкой и неудобной в использовании. Авт выбор своб канала (trunking) Потребность в услугах радиотелефонной связи Новые частотные диапазоны Технический прогресс 1946 г г. Сент-Луис (США) Уменьшение габаритов Ограниченность частотного ресурса помехи
в середине 1940 -х годов • исследовательский центр Bell Laboratories американской компании АТ&Т предложил идею разбиения всей обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами (от англ, сеll — ячейка, сота). Каждая сота должна была обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило бы без взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой соте. – идея Ø 30 лет работ по разработке принципа сотовой связи в различ странах мира – аппаратный уровень
• Официальным днем рождения сотовой телефонной связи считается 3 апреля 1973 года, когда Мартин Купер, глава подразделения мобильной связи американской компании Motorola, совершил первый в мире звонок по мобильному телефону.
Конец 70 -х гг. • Работы по созданию единого стандарта сотовой связи NMT(Nordic Mobil Telephone) – 450 (МГц) (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания, Норвегия) • 1981 г – эксплуатация стандарта (+ Саудовская Аравия) + Австрия, Голландия, Бельгия, Швейцария, страны Юго Восточной Азии, Ближний Восток • 1985 г 900 МГц ↑абонент емкость системы
1983 г. • Вступила в эксплуатацию сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service, Bell Laboratories ) • 1985 г – принят стандарт TACS (total access Communications System) (Великобритания) • 1987 г. – расширение раб частот полосы (Лондон)– новая версия стандарта – ETACS (Enhanced) • 1985 г – принят стандарт Radiocom 2000 (Франция) • 1986 г. – стандарт NMT 900 (Скандинавские страны) Аналоговые стандарты – 1 поколение систем сотовой связи
аналоговый способ передачи данных с помощью обычной частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ) модуляции (как в радиостанциях) Возможность прослушки Влияние окруж среды на замирание сигналов Использование различных стандартов СС и загруженность выделенных частотных диапазонов ! требуется расширение или рациональное частотное планирование Совр технологии Науч прогресс в области связи 1980 г. 2 этап развития систем сотовой связи, основанных на цифровых методах обработки сигналов Препятствия распространения СС Аналоговые системы используют
1982 г. + временное разделение каналов +шифрование сообщений +защита данных И т. д. требования к ССС стандарта GSM • Создана спец группа Groupe Special Mobile (26 стран) с целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи (900 МГц) • Новый стандарт GSM (Global system for mobil communications)
1989 г. • Концепция «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks) (Великобритания) для создания конкуренции между основными участниками рынка подвижной радиосвязи (к 2000 г. планировали 15% абонентов (Великобритания) • Концепция «Услуги персональной связи» PCS (Personal Communication Services) для создания конкуренции между основными участниками рынка подвижной радиосвязи 50% к 2000 г. (CША) Выделено 3 частот участка широкополос PCS 1, 9 2 ГГц + узкополос PCS 900 МГц
1990 г. • TIA (Telecommunications Industry Associulion) утвердила нац. стандарт IS 54 цифровой сот связи (США). Более известен, как D AMPS. Не выделены новые част диап (общая с AMPS ). • Qualcomm разрабатывает стандарт, основанного на технологии шумоподобных сигналов и кодовом разделении каналов CDMA (Code Division Multiple Access) слайд 8
1991 г. • Стандарт Digital Cellular System 1800 МГц (Европа) на базе GSM, дальнейшая разработка концепции PCN • Japanese Digital Cellular (Япония) , близкий к D AMPS слайд 11 слайд 12 Цифровые стандарты – 2 поколение систем сотовой связи
3 поколение систем сотовой связи • Унифицированная система радиодоступа, объединяющая сотовые и беспроводные системы с информационными службами 21 в. • Архитектура единой сети Различные условия Концепция UMTS (универсальная система подвижной связи) Функциональные возможности цифр систем связи Международный Союз электросвязи Стандартизованные Услуги подвижной связи 1 3 ГГцполосы шир 60 МГц для стационарных станций 170 МГц – подвижных Система 3 поколения Future Public Land Mobile Telephone System Международ система подвижной связи
Скачать презентацию БЕЛОТЕЛОВА ОКСАНА ГЕННАДЬЕВНА Технические средства информатизации это
Презентация МФУ_ПК_СТС_старая версия.ppt