Периферийные устройства сканеры, модем. Назначения классификация, основные характеристики.

Модем — устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физи­ческие линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентиро­ванные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с из­бранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, «понимающий» данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.

Доступ в Интернет - это лишь одна из многочисленных функций модема. С помощью модема можно связать между собой два компьютера, образовав обычную компьютерную сеть.

Еще одно применение модемов - отправка и прием факсов. При наличии модема отпадает необходимость в приобретении факс-аппарата, который имеет те же возможности, а стоит дороже. Кроме того, многие современные модели модемов наделены дополнительными функциями и возможностями. К примеру, с помощью модема можно определять номер входящего звонка телефона (функция АОН), заблокировать звонки, исходящие от определен­ных телефонных номеров, сконфигурировать автоответчик и многое другое.

К основным потребительским параметрам модемов относятся:

- производительность (бит/с);

- поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок;

- шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или PCI).

От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных на­стройках). От шинного интерфейса в настоящее время зависит только про­стота установки и настройки модема (в дальнейшем при общем совершенст­вовании каналов связи шинный интерфейс начнет оказывать влияние и на производительность).

Классификация модемов

По типу исполнения модемы подразделяются на внешние и внутренние, по виду реализации функций — на аппаратные и программные.

 

Внешние модемы

Эти устройства представляют собой небольшую пластмассовую коробоч­ку со светодиодными или ЖК-индикаторами состояния. Эти модемы под­ключаются к компьютеру при помощи интерфейсного кабеля и получают пи­тание от электросети с помощью внешнего блока питания. Для некоторых внешних модемов с интерфейсом USB, в отличие от модемов с интерфейсом RS-232, внешний блок питания не требуется - они получают питание от ком­пьютера через кабель USB.

Преимущества:

1. Возможность работы с любым компьютером, имеющим соответст­вующий интерфейсный разъем.

2. Индикаторы состояния позволяют наблюдать за работой модема.

3. Собственный блок питания обеспечивает минимум помех от внутрен­них устройств, установленных в компьютере.

4. Зависание модема не вызывает необходимости в перезагрузке компь­ютера - достаточно просто выключить и включить повторно питание модема.

5. Не требуется разборка системного блока ПК, что может быть полезно при наличии гарантийной наклейки на корпусе, а также простота установки.

Недостатки:

1. Более высокая цена модема из-за наличия корпуса и блока питания.

2. Наличие дополнительной сетевой розетки для подключения.

3. Необходимость в месте для размещения корпуса модема, а также ино­гда мешающие кабели интерфейса и блока питания.

Внутренние модемы

Выпускающиеся в настоящее время внутренние модемы используют для работы разъем PCI и выполнены в виде обычной платы расширения, встав­ляемой в разъем материнской платы НК.

Преимущества:

1. Меньшая цена за счет отказа от применения корпуса, блока питания и индикаторов состояния.

2. Нет необходимости в дополнительных разъемах и кабелях питания и интерфейса.

3. Не требуется свободный порт ддя подключения.

Недостатки:

1. Модемы не имеют индикатора состояния и режимов работы, что при­водит к сложностям при определении возможных проблем во время работы.

2. Дополнительный порт, который появляется в системе, требует на­стройки, во избежание возможных конфликтов с другими устройствами.

3. Блок питания компьютера, а также соседствующие с внутренним мо­демом платы создают дополнительные помехи при работе модема.

4. Для установки модема требуется снятие крышки корпуса системного блока.

5. В случае зависания модема потребуется полный перезапуск компью­тера, а возможно, и повторное включение питания.

Дополнительные функции модемов

1. Факс. Современные модемы имеют примерно одинаковое качество реализации функций приема-передачи факсов.

2. АОН. Некоторые модемы, реализованные аппаратно, могут опреде­лять номер звонящего абонента. В настоящее время количество моделей та­ких модемов невелико.

3. Голосовые возможности. Большинство из представленных на рынке модемов имеют поддержку голосовых возможностей (Voice) и могут приме­няться в качестве автоответчика при установленном соответствующем про­граммном обеспечении.

Основные категории модемов:

 

Полупрофессиональные модемы

Это модемы известных в нашей стране компаний USRobotics и ZyXEL. Как правило, кроме обычных функций модема они обладают рядом дополни­тельных свойств и опций, будь то парольная защита, режим выделенной ли­нии (в том числе синхронный режим). Иногда могут иметь даже собственные протоколы, работающие в связке одноименных модемов.

Модемы для дома и офиса

Наиболее популярная группа модемов. Типичные представители этой ка­тегории: InproIDC-5614BXL/VR, модемы серии USRoboticsFaxmodem (ранее эта серия имела название Sportster) и серия интернет-модемов от компании ZyXEL - Omni 56К, а также «народные» Acorp, GVC и пр. Эти модемы обес­печивают хорошее качество работы на различных типах телефонных линий, а некоторые модели имеют также адаптацию микропрограммы для отечест­венных линий в части реакции на сигналы телефонных станций. Программные (Win-модемы, софт-модемы)

В этих устройствах реализацию функций модема (полностью или частич­но) выполняет процессор компьютера, а плата модема фактически выполняет роль согласования телефонной линии с ПК. При выборе этих модемов поку­патель должен отчетливо представлять себе, что они не предназначены для работы на линиях связи.низкого качества, а установка необходимых для ра­боты этих модемов драйверов может создать определенные сложности для неподготовленного пользователя. Следует воздержаться от приобретения этих модемов в том случае, если планируется работа в операционных систе­мах, отличных от семейства MicrosoftWindows.

Сканер — устройство, позволяющее вводить в компьютер в графическом виде текст, рисунки, слайды, фотографии и д.р. Сканирование может быть произведено с любой плоской поверхности.

Основные типы сканеров:

Ручные

В свое время этот тип был достаточно популярен, в основном из-за более дешевой, по отношению к планшетным, цены. Сканер представляет из себя сканирующую головку, которую пользователь держит в руках. Разумеется, сканирование таким способом превращается в утомительный процесс, при котором невозможно добиться нормального качества. Сейчас ручные скане­ры почти не производятся. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть на соответствующую колонку в рекламных объявлениях. Владельцы ноутбу­ков иногда отдают им предпочтение — планшетный сканер носить с собой не очень удобно.

Планшетные

Самая большая на сегодняшний день группа. В нее входят сканеры от са­мых простых (45 долларов) до профессиональных устройств (25 ООО — 50 ООО долларов). Объединяет их только одно — все они в своей конструкции имеют корпус со стеклянной крышкой и сканирующий блок. В большинстве устройств блок сам проходит под или над сканируемым объектом, но есть устройства, в которых двигается бумага.

Барабанные

Это профессиональные устройства, применяемые в основном в крупных типографиях, их средняя цена — 100 ООО долларов. В качестве сканирующе­го элемента используется зеркальный барабан или система таких барабанов.

Принципы работы и характеристики планшетного сканера

Три составляющие планшетного сканера оказывают решающее воздейст­вие на результат сканирования:

1. Оптико-электронная система.

2. TWAIN-модуль.

3. Аппаратный интерфейс.

Оптико-электронная система

Состоит из сканирующей каретки с источником света, фокусирующего объектива или линзы, прибора с зарядовой связью и аналого-цифрового пре­образователя (АЦП).

Процесс сканирования с участием всех этих элементов выглядит сле­дующим образом. На прозрачное стекло под крышку сканера кладется изо­бражение (текст, графика, фотография), подлежащее сканированию, "лицом" вниз. Дальше начинает движение каретка, совершающая путь, равный длине стекла. Расположенная на ней лампа с холодным катодом освещает изобра­жение. При помощи фокусирующего объектива световой поток от изображе­ния проецируется на прибор с зарядовой связью, где преобразуется в анало­говую информацию. Последняя в АЦП становится цифровой, т.е. битовой, и тем самым понятной компьютеру. Похожее аналого-цифровое преобразова­ние проделывает модем, поскольку информация по телефонным линиям пе­редается в аналоговой форме.

Глубина цвета

Как уже выяснили, в АЦП аналоговая информация матрицы преобразует­ся в цифровую, битовую. Поскольку информация о цвете хранится в битах, то глубина цвета - это определенное число бит. Стандартной ("истинной”) можно считать глубину цвета в 24 бита на каждую точку, когда на цвета RGB приходится по 8 бит. Соответственно, при такой разрядности сканер воспри­нимает 16,77 млн цветовых оттенков одной точки. Помимо 24-битных скане­ров на сегодняшний день широко распространены 30-, 36-, 42- и даже 48- битные сканеры.

Динамический диапазон

Любое изображение имеет оптическую плотность: от 0.0 D (абсолютно белое, прозрачное) до 4,0 (асболютно черное, непрозрачное). Динамический диапазон сканера определяется его способностью воспринимать оптическую плотность сканируемого изображения. Если сканер имеет динамический диапазон равный 2,5 D, то он сможет справиться с фотографиями, но не справится при работе с негативами, имеющими оптическую плотность более 3,0 D. Это значит, что сканер не воспримет наиболее темные участки изо­бражения и произведет неполноценное сканирование.

Типы разрешения

1. Оптическоеопределяется количеством ячеек в линии матрицы, поде­ленным на ширину поля сканирования. Обычно разрешение сканера обозна­чается двумя цифрами: 300x600 ppi, 600x1200 ppi и т.п. Первая указывает разрешение оптическое, а второе - механическое.

2. Механическое определяется количеством выполненного процесса счи­тывания информации матрицей, поделенным на длину каретки, пройденной за это время.

3. Интерполированное выбирается пользователем и может в несколько раз превышать реальное разрешение сканера. Например, программно разре­шение 600 ppi сканера HPScanJet 5100С можно довести до 1200 ppi. Однако больше - не значит в данном случае лучше. Качественное сканирование по­лучается при разрешении, равном оптическому либо меньшим, но ему крат­ным. Что касается интерполированного разрешения, то иногда оно бывает оправдано, например, при сканировании гравюр.

TWAIN-модуль

Сканер не является стандартным устройством для Windows. Для взаимо­действия графических приложений компьютера и оптико-электронной сис­темы сканера необходима специальная программа, в роли которой выступает TWAIN-модуль. Благодаря TWAIN-модулю пользователь способен управ­лять на экране монитора процессом сканирования.Модули конкретных производителей сканеров отличаются различным набором своих функциональ­ных возможностей. В модулях недорогих цветных планшетников, скорее все­го, пользователь найдет такие функции, как окно предварительного просмот­ра, автоматическое определение области сканирования, возможность выбора разрешения и режима сканирования, регулирование контрастности, яркости и гаммы, фильтр подавления печатного растра и др. Помимо названных суще­ствует масса других, более специфических, функций - их можно встретить в модулях профессиональных сканеров.

Аппаратный интерфейс

Интерфейс влияет на скорость процесса сканирования, будучи ответст­венным за быстроту обмена данными между компьютером и сканером. Сей­час существуют модели LPT- и SCSI-сканеров, а также популярные USB1-, и8В2-сканеры. Наиболее скоростными из них являются модели с интерфей­сом USB2, SCSI, с USB - помедленнее, а с LPT - самой "тихоходной". В то же время следует заметить, что в отдельных случаях скоростные показатели сканеров с тем или иным интерфейсом могут значительно отличаться от ожидаемых.

Выбор разрешения при сканировании

При сканировании изображений необходимо учитывать оптическое раз­решение сканера. Если для сканера указано разрешение 300x600 ppi - скани­руйте в режиме 300x300 ppi или 150x150 ppi. Файлы с интерполированным разрешением (в данном случае это может быть 600,1200, 2400 и более ppi) не только велики по объему, но и содержат множество нереальных, программно "придуманных” пикселов, что сказывается на качестве получаемой картинки.

13) Общая структура программного обеспечения ПК. Базовое, системное, служебное ПО. Традиционно все программное обеспечение подразделяют на два класса:

1) системное программное обеспечение (СПО) и

2) прикладное (пользовательское)программное обеспечение (ППО)

Выделим еще один класс (скорее группу) программ - специальное программное обеспечение информационных и управляющих систем.

Прикладные программы предназначены для решения функциональных задач, они выполняют обработку информации различных предметных областей.

Это самый многочисленный класс программных продуктов.

К специальному программному обеспечению информационных и управляющих систем относятся

• программы (системы) управления базами данных;

• программы управления языком интерфейса информационных систем;

• программы сбора и предварительной обработки информации (в информационно-измерительных системах, например, бортовые системы).

ПО этого класса часто оказывается скрытым в составе драйверов оборудования или поставляется в виде библиотек функционального расширения языков программирования.

Поэтому часто такие ПО относят к системному программному обеспечению.

Мы будем считать ПО такого типа отдельным классом и рассматривать не будем.

Системное программное обеспечение (System Software) - совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.

СПО управляет ресурсами компьютерной системы и позволяет пользователям программировать в более выразительных языках, чем машинных язык компьютера. Состав СПО мало зависит от характера решаемых задач пользователя.

Системное программное обеспечение предназначено для:

создания операционной среды функционирования других программ (другими словами, для организации выполнения программ);

автоматизации разработки (создания) новых программ;

обеспечения надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

проведения диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

выполнения вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью.

Программные продукты данного класса в основном ориентированы на квалифицированных пользователей - профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора.

Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.

Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области.

К системным программным продуктам предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

В СПО традиционно включают

• системные управляющие и

• системные обрабатывающие программы.

Управляющие системные программы организуют корректное функционирование всех устройств системы.

Основные системные функции управляющих программ -

• управление вычислительными процессами и вычислительными комплексами и

• работа с внутренними данными ОС.

Как правило, они находятся в основной памяти. Это резидентные программы, составляющие ядро ОС. Управляющие программы, которые загружаются в память непосредственно перед выполнением, называю транзитными (transitive).

В настоящее время системные управляющие программы поставляются фирмами-разработчиками и фирмами-дистрибьюторами в виде инсталляционных пакетов операционных систем и драйверов специальных устройств.

Обрабатывающие системные программы выполняются как специальные прикладные задачи, или приложения.

Эти программы поставляются чаще в виде дистрибутивных пакетов, включающих ПО

Замечание. В пакеты системных программ помимо основных программ, допускающих реконфигурацию, входят специальные настроечные программы, называемые программами инсталляции.

Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействием между собой и пользователем.