Рефераты. Лекции по курсу "Периферийные устройства компьютеров"

Лекции по курсу "Периферийные устройства компьютеров"

Лекция 19

Устройства печати текстовой и графической информации

План

1. Обобщенная структура печатающего устройства.

2. Ударные печатающие устройства.

3. Бездарные печатающие устройства.

3.1. Струйные принтеры.

3.2. Термопечатающие устройства.

3.3. Лазерные принтеры.

Все печатающие устройства принято классифицировать по семи основным признакам (рис. 19.1):

· принципу действия;

· формированию текста;

· формирования символа;

· способу печати;

· цветности;

· формату бумаги;

· быстродействию.

1. Обобщенная структура печатающего устройства

Независимо от способа печати всем типам печатающих устройств присущи общие структурные и конструктивные особенности (рис. 19.2).

Конструкция печатающей головки зависит от реализуемого принципа печати. Блок управления обеспечивает через интерфейс связь с ПЭВМ, кодообмен с ПЭВМ в соответствии с протоколом, управление печатающей головкой и механизмом привода в соответствии с режимом печати и поступающими из ПЭВМ управляющими командами, а также взаимодействие с датчиками. В большинстве современных печатающих устройств основные функции в блоке управления выполняет микропроцессор по программе, записанной в ПЗУ. Постоянный знакогенератор находится в ПЗУ, а переменный знакогенератор, а также информация, поступающая из ПЭВМ, хранится в ОЗУ. Схемы формирования вырабатывают сигналы, обеспечивающие работу печатающего механизма.

2. Ударные печатающие устройства

Среди ударных печатающих устройств различают матричные последовательного типа (рис. 19.3, а), с шрифтоносителем типа “ромашка” (рис. 19.3, б), со сферическим шрифтоносителем (рис. 19.3, в) и с шрифтоносителем барабанного типа (рис. 19.3, г).

Матричные печатающие устройства оснащаются загружаемыми из ПЭВМ знакогенераторами, куда пользователь может записать необходимые ему знаки. При этом обеспечивается прямая адресация к ударным элементам печатающей головки. Если матричные устройства знакосинтезирующего типа, то они могут выводить и графическую информацию. Поэлементные описания графических изображений хранятся в ОЗУ блока управления печатью.

3. Бездарные печатающие устройства

Печатающие устройства безударного действия разделяются на струйные, с термографическим способом печати и лазерные.

3.1. Струйные принтеры

Для струйных печатающих устройств (рис. 19.4) печатающая головка содержит несколько (обычно 12) капсул-эмиттеров, имеющих тонкие сопла. Внутри капсулы создаётся избыточное давление, и под действием волнового импульса производится дозирование, и выброс струи чернил через сопло. Капельки чернил заряжаются от источника высокого напряжения и под действием ускоряющего электрического поля направляются к валику, подающему бумагу и являющемуся одним из электродов. Входной сигнал модулирует поток капель аналогично модуляции электрического луча в ЭЛТ. Управление перемещением струи чернил по бумаге осуществляется с помощью отклоняющих пластин. Главным фактором при проектировании струйных печатающих устройств является обеспечение точности управления струёй чернил и обеспечение вязкости красителя при заданном времени высыхания.

3.2. Термопечатающие устройства

Термопечатающие устройства относятся к низкоскоростным и для них необходима специальная термочувствительная бумага, изменяющая цвет под воздействием тепла, выделяемого при нагреве.

Основу термопечатающей головки составляет штабик (рис. 19.5) обычно стеклянный. На нём методами тонкоплёночной, полупроводниковой или толстоплёночной технологии сформированы матрица резистивных нагревательных элементов, контактные площадки и проводники. Такая головка может в процессе работы скользить по бумаге. Символы высотой H и длиной L формируются в виде мозаики, путём воздействия в конкретной точке теплового импульса, полученного от точечного резисторного нагреваемого элемента.

В термовосковых печатающих устройствах используются резиновые валики, покрытые слоем восковых чернил. Тепло, поступающее от печатающей головки, плавит воск, и отпечаток проявляется на бумаге. Эта технология даёт самые сочные, многоцветные и чёткие изображения. Перенос цветного изображения на обычную, а не на специальную бумагу осуществляется при термодиффузионном способе печати.

3.3. Лазерные принтеры

Принцип действия лазерных печатающих устройств схож с принципом действия электростатических копировальных устройств (рис. 19.6).

Центральным элементом системы лазерного печатающего устройства является вращающийся барабан, покрытый чувствительным полупроводниковым слоем, заряженным в темноте, подобно конденсатору. При освещении конкретной точки на поверхности барабана, полупроводниковый слой становится проводящим в этой точке и в ней происходит разряд. Данные, от ПЭВМ преобразуются с помощью лазерно-оптической сканирующей системы в сигналы, моделирующие лазерный луч. При облучении точки поверхности барабана лазерным лучом переменной интенсивности остаточный разряд оказывается пропорциональным изменению интенсивности лазерного луча, и на поверхности барабана создаётся невидимое электростатическое изображение строки или страницы информации. Затем это изображение проявляется с помощью электростатически заряженной пылеобразной краски из пластмассовых частиц. Краска прилипает к поверхности барабана только там, где есть статический заряд (необлучённое пространство). Далее изображение при воздействии электростатического поля переносится на бумагу путём расплавления краски специальными лампами.

Управление печатающими устройствами в основном осуществляется с помощью команд и кодов, стандартизованных фирмами Epson и IBM. Наиболее распространённые команды для любых типов принтеров, а также символы, воспринимаемые принтером как коды, заимствованы из набора символов кода ASCII. Управляющие последовательности начинаются специальным символом ESC (значение в коде ASCII - 27).

Вопросы к лекции

1. Нарисуйте функциональную схему блока управления любого печатающего устройства на основе известного Вам микроконтроллера с возможностью подключения печатающего устройства к магистральному порту (II вариант).

2. Напишите на любом языке программирования процедуру драйвера для загрузки в печатающее устройство переменного знакогенератора.