Виды информационных сетей и их топология

     Планшетные  сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ДЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки.

     Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

     •   разрешающая способность;

     •   производительность;

     •   динамический диапазон;

     •   максимальный размер сканируемого материала.

     Разрешающая способность планшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Типичный показатель для офисного применения: 600-1200 dpi {dpi — dots per inch — количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели 1200-3000 dpi.

     Производительность  сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит, как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.

     Динамический  диапазон определяется логарифмом отношения  яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения — от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).

     Ручные  сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

     Барабанные  сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)

     Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или вручную. Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов голосований и анализе анкетных данных.

     От  сканеров форм не требуется высокой  точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

     Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

     Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

     Цифровые  фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют более 3 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения 1920x1600 точек и более. У профессиональных моделей эти параметры еще выше. 

• Устройства  вывода данных

     В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

     Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок*) через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24-иголъчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.

     Производительность  работы матричных принтеров оценивают  по количеству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second). Обычными режимами работы матричных принтеров являются: draft ~ режим черновой печати, normal ~ режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

     Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт — page perminnte). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

     Принцип действия лазерных принтеров следующий:

     •   в соответствии с поступающими данными  лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;

     •   горизонтальная развертка изображения  выполняется вращением зеркала;

     •  участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;

     •   барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером)! и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;

     •   при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с  бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;

     •   лист бумаги с нанесенным на него тонером  протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

     К основным параметрам лазерных принтеров  относятся:

     •  разрешающая способность, dpi (dots per inch ~ точек на дюйм);

     •   производительность (страниц в минуту);

     •  формат используемой бумаги;

     •   объем собственной оперативной  памяти.

     При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости  оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа стандартного формата А4. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в виду центы США). В настоящее время теоретический предел по этому показателю составляет порядка 1,0-1,5. На практике лазерные принтеры массового применения обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.

     Основное  преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати 600 dpi, полупрофессиональные модели — 1200 dpi, профессиональные модели — 1800 dpi.

     Светодиодные  принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi, а стоимость оттиска близка к оптимальной — порядка 1,5 цента за страницу.

     Струйные  принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу- Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

     Качество  печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.

     К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.

     В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят  цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами. При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатающих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в десятки раз выше из – за необходимости в специальной бумаге. 
 

•   Устройства хранения данных.

 

     Накопители  можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.

     Накопители  на магнитной ленте бывают двух видов: накопители на бобинной магнитной ленте (НБМЛ) и накопители на кассетной  магнитной ленте (НКМЛ – стриммеры).  

 

     Накопители  на магнитной ленте.

     Накопители  на магнитной ленте были первыми  внешними запоминающимися устройствами вычислительных машин.  В универсальных  ЭВМ широко использовались и используются накопители на бобинной магнитной ленте, а в персональных ЭВМ – накопители на кассетной магнитной ленте.

     Кассеты с магнитной лентой  (картриджи) весьма разнообразны: они отличаются как шириной применяемой магнитной  ленты, так и конструкцией.

     Лентопротяжные  механизмы для картриджей носят  название стриммеров – это инерционные механизмы, требующие после каждой остановки ленты ее небольшой перемотки назад (перепозиционирования). Это перепозиционирование увеличивает и без того большое время доступа к информации на ленте, поэтому стриммеры нашли применение в персональных компьютерах лишь для резервного копирования и архивирования информации с жестких дисков.

     Диски. Накопители на дисках.

     Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что компьютер может «обратиться» к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы не находилась головка записи/чтения накопителя.

     Накопители  на дисках более разнообразны:

• Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на дискетах;
• Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа «винчестер»;
• Накопители на сменных жестких магнитных дисках;
• Накопители на сверхвысокой плотности записи;
• Накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM;
• Накопители на магнитооптических дисках.

     Магнитные диски.