Какие бывают принтеры и по какому принципу они различаются
виды, какие бывают, устройство работы, характеристики
Принтер — это устройство, назначение которого переносить текст или изображения на бумагу и прочие твердые носители. Это простое определение, но, чтобы понять, как работает принтер, следует прочитать эту статью. Здесь описано, какие бывают виды печатающей техники, устройство и назначение прибора. А также рассмотрим их типы и классификацию.
Содержание статьи:
История создания первого принтера
Создание первого принтера началось еще в 1822 году. После проведения чертежей был разработан первый прототип. На это ушло 12 лет. Первая модель была создана Чарльзом Беббиджем. На тот момент прибор назывался разносной машиной. Он представлял собой механический компьютер со встроенной печатной машиной. Обычно его использовали в банках и при навигации. Машина была способна делать простые вычисления, выводя результаты на бумагу. Первая модель занимала много места, а состояла более, чем из 1 тыс. деталей.
Что такое принтер?
Обновлено: 07.06.2019 компанией Computer Hope
Принтер - это внешнее аппаратное устройство вывода, которое принимает электронные данные, хранящиеся на компьютере или другом устройстве, и создает их печатную копию. Например, если вы создали отчет на своем компьютере, вы можете распечатать несколько копий для раздачи на собрании персонала. Принтеры - одно из самых популярных компьютерных периферийных устройств, которое обычно используется для печати текста и фотографий. На рисунке показан струйный компьютерный принтер Lexmark Z605.
Типы принтеров
Ниже приведен список всех типов компьютерных принтеров. Сегодня наиболее распространенными принтерами, используемыми с компьютером, являются струйные и лазерные принтеры.
Интерфейсы принтера
Существует несколько различных способов подключения принтера к компьютеру и обмена данными с ним (называемых интерфейсами). Сегодня наиболее распространены типы подключения через USB-кабель (проводное) или через Wi-Fi (беспроводное). Ниже приведен полный список кабелей и интерфейсов, используемых для подключения компьютера к принтеру.
Для чего нужен принтер?
У каждого типа принтеров разные применения. Примеры более частого использования принтеров включают следующее.
3D принтер
- Инструменты для печати или детали, необходимые для создания чего-либо.
- Распечатайте запасные части для неисправности.
- Распечатать игрушки для детей.
Струйный принтер
- Распечатайте копию школьного документа.
- Распечатать снимки на фотопринтере.
- Распечатайте квитанции о покупках, сделанных в Интернете.
Лазерный принтер
- Быстрая печать сотен текстовых документов или страниц.
- Распечатайте бумажные копии профессиональных или юридических документов.
История различных принтеров и принцип их работы
Механический принтер
Первый механический принтер был изобретен Чарльзом Бэббиджем для использования с разностной машиной, которую Бэббидж разработал в 1822 году. В принтере Бэббиджа использовались металлические стержни с напечатанными символами на каждом стержне для печати текста на рулонах бумаги, которые пропускались через устройство.
Матричный принтер
Первый матричный принтер был создан IBM в 1957 году. Однако первый матричный ударный принтер был представлен Centronics в 1970 году. Для создания букв и изображений печатающая головка, содержащая булавки, располагается поверх красящей ленты. Эта лента лежит над листом бумаги. Когда печатающая головка перемещается по ленте (обычно по горизонтали), булавки вдавливаются в ленту, чтобы печатать чернила на странице (аналогично пишущей машинке). Поскольку эти булавки печатают серию точек, вы можете видеть, откуда этот принтер получил свое название.
Струйный принтер
Хотя струйные принтеры начали разрабатывать в конце 1950-х годов, только в конце 1970-х они смогли воспроизводить достойные цифровые изображения. Эти высококачественные струйные принтеры были разработаны несколькими компаниями, включая Canon, Epson и Hewlett-Packard. Струйные принтеры похожи на матричные принтеры тем, что создаваемые ими изображения состоят из точек. Однако на струйном принтере точки наносятся на страницу, а не с помощью ленты и булавок.Кроме того, точки на струйном принтере намного меньше, а их скорость печати выше. См. Нашу страницу о струйных принтерах для получения дополнительной информации об этом принтере.
Лазерный принтер
В начале 1970-х годов Гэри Старквезер изобрел лазерный принтер, работая в Xerox, модифицировав одну из копиров модели 7000. Однако только в 1984 году, когда Hewlett-Packard представила HP LaserJet, лазерные принтеры стали более доступными и доступными. В следующем году Apple представила Apple LaserWriter, который представил технологию PostScript на рынке принтеров.Лазерные принтеры сложнее своих предшественников. Для получения информации о том, как они работают, см. Наше определение лазерного принтера.
3D принтер
3D-принтер был создан Чаком Халлом в 1984 году. 3D-принтеры работают, беря цифровой чертеж объекта и воспроизводя его слой за слоем с использованием различных материалов, таких как пластик и металлические сплавы. См. Наше определение 3D-принтера для получения дополнительной информации об этом принтере.
Аксессуар, DPI, Условия оборудования, Устройство вывода, Замятие бумаги, Печать, Условия печати, Предварительный просмотр
.Как работают струйные принтеры | HowStuffWorks
Струйные принтерыстоят довольно недорого. Они стоят меньше, чем типичный черно-белый лазерный принтер, и намного меньше, чем цветной лазерный принтер. Фактически, довольно много производителей продают некоторые из своих принтеров в убыток. Довольно часто принтер можно найти в продаже дешевле, чем вы заплатили бы за набор чернильных картриджей!
Зачем им это делать? Потому что они рассчитывают на то, что товары, которые вы покупаете, принесут им прибыль.Это очень похоже на то, как работает бизнес видеоигр. Оборудование продается по себестоимости или ниже ее. После того, как вы покупаете оборудование определенной марки, вы должны покупать другие продукты, которые работают с этим оборудованием. Другими словами, вы не можете купить принтер у производителя A и чернильные картриджи у производителя B. Они не будут работать вместе.
Объявление
Еще один способ снизить затраты - встроить большую часть фактической печатающей головки в сам картридж.Производители считают, что, поскольку печатающая головка является частью принтера, которая, скорее всего, изнашивается, замена ее при каждой замене картриджа увеличивает срок службы принтера.
Бумага, которую вы используете в струйном принтере, во многом определяет качество изображения. Стандартная бумага для копировальных аппаратов работает, но не обеспечивает такое четкое и яркое изображение, как бумага для струйных принтеров. На качество изображения влияют два основных фактора:
Яркость бумаги обычно определяется степенью шероховатости ее поверхности.Обычная или грубая бумага будет рассеивать свет в нескольких направлениях, тогда как гладкая бумага будет отражать больше света в том же направлении. Это делает бумагу ярче, что, в свою очередь, делает ярче любое изображение на бумаге. Вы можете убедиться в этом сами, сравнив фото в газете с фото в журнале. Гладкая бумага страницы журнала намного лучше отражает свет в глаза, чем грубая текстура газеты. Любая бумага, обозначенная как яркая , обычно более гладкая, чем обычная бумага.
Другой ключевой фактор качества изображения - поглощение . Когда чернила распыляются на бумагу, она должна оставаться плотной симметричной точкой. Чернила не должны слишком сильно впитываться в бумагу. Если это произойдет, точка изменится на , растушевка . Это означает, что он будет распространяться неравномерно, чтобы покрыть немного большую площадь, чем ожидает принтер. В результате страница выглядит нечеткой, особенно по краям объектов и текста.
Как уже говорилось, растушевка вызвана поглощением чернил бумагой. Чтобы бороться с этим, высококачественная бумага для струйной печати покрыта восковой пленкой, которая удерживает чернила на поверхности бумаги. Бумага с покрытием обычно обеспечивает значительно лучшую печать, чем другая бумага. Низкое поглощение бумаги с покрытием является ключом к высокой разрешающей способности многих современных струйных принтеров. Например, типичный струйный принтер Epson может печатать с разрешением до 720x720 точек на дюйм на стандартной бумаге.При использовании мелованной бумаги разрешение увеличивается до 1440x720 точек на дюйм. Причина в том, что принтер может немного сдвинуть бумагу и добавить второй ряд точек для каждой нормальной строки, зная, что изображение не будет растушевываться и заставлять точки размываться вместе.
Струйные принтерымогут печатать на различных носителях. Коммерческие струйные принтеры иногда распыляют прямо на предмет, например, на этикетку пивной бутылки. Для потребительского использования существует ряд специальных видов бумаги, от этикеток или наклеек на самоклеящейся основе до визиток и брошюр.Вы даже можете получить переводные картинки, которые позволят вам создать изображение и нанести его на футболку! Одно можно сказать наверняка: струйные принтеры определенно предоставляют простой и доступный способ раскрыть свой творческий потенциал.
Для получения дополнительной информации о струйных принтерах и связанных темах ознакомьтесь со ссылками на следующей странице.
.Какие они и чем они отличаются?
(Последнее обновление: 26 марта 2019 г.)
Вы думали, что разбираетесь в еде. Цельные продукты - это продукты, которыми можно наслаждаться в изобилии, а обработанные продукты - гораздо меньше, но мир продуктов питания меняется. В наши дни можно услышать разговоры об обогащенных продуктах и функциональных продуктах. Что они вообще такое? Многие люди не понимают, что такое функциональная пища и чем она отличается от обогащенной. Давайте посмотрим, что они собой представляют и чем они отличаются друг от друга.
Несколько слов о еде в целом
Основная цель еды - снабдить ваш организм макроэлементами (белками, углеводами и жиром), необходимыми для производства энергии, а в случае белка - для построения и восстановления тканей, включая мышечную ткань. Кроме того, пища содержит необходимые витамины и минералы, которые ваше тело использует в качестве сопутствующих факторов или помощников для выполнения работы. Когда вам не хватает одного из этих витаминов или минералов, химические реакции внутри вашего тела не могут протекать так легко, что может иметь серьезные последствия.Конечно, еда также приятна на вкус, поэтому она также доставляет удовольствие - еще одна цель еды.
Функциональное питание
Базовая пища обеспечивает основные потребности нашего организма, но функциональная пища идет дальше. Эти продукты содержат макроэлементы, витамины и минералы, как и любая другая пища, но также содержат компоненты, которые делают больше. Вы можете лучше всего определить функциональные продукты как продукты с биологически активными соединениями и ингредиентами, которые улучшают здоровье или снижают риск заболеваний.Эти ингредиенты не просто витамины и минералы, они могут включать антиоксиданты, фитонутриенты, ферменты или живые культуры. Функциональные продукты и напитки обычно приносят пользу для здоровья. Таким образом, спортивные напитки являются функциональным напитком, потому что они заменяют электролиты, которые вы теряете при потоотделении.
Хотя вы можете подумать, что функциональные продукты должны быть полезными для здоровья, потому что они предлагают предполагаемую пользу для здоровья, это не всегда так. Некоторые функциональные продукты представляют собой обработанные продукты с добавлением чего-то, что потенциально полезно для здоровья.Примером может служить маргарин с добавлением растительных станолов и стеролов. Исследования показывают, что эти растительные компоненты могут снизить уровень холестерина, блокируя его всасывание.
Производители добавляют эти растительные компоненты в маргарин и продвигают маргарин как «полезный для сердца». К сожалению, маргарин производится из недорогих обработанных полиненасыщенных масел и все еще может содержать небольшое количество трансжиров. Лучшим хлебом может стать пюре из авокадо с его натуральными, полезными для сердца мононенасыщенными жирами.Так что не думайте, что все функциональные продукты полезны.
Функциональные продукты для здоровья кишечника
Одним из примеров минимально обработанной функциональной пищи, которая, вероятно, дает дополнительную пользу для здоровья, является йогурт с активными пробиотическими культурами. Излишне говорить, что в наши дни вы много слышите о кишечных бактериях. Триллионы крошечных организмов, которые живут в вашем кишечнике, по-видимому, играют роль в здоровье пищеварительной системы и в поддержании здоровой иммунной системы. Согласно предварительным исследованиям, они могут даже повлиять на контроль веса и метаболическое здоровье.
Йогурт с активными культурами - это функциональная пища, которая может помочь в создании более здоровой и разнообразной популяции кишечных бактерий в кишечном тракте. Потенциально это может окупиться пользой для здоровья, но не забудьте выбрать йогурт, не содержащий добавленного сахара или других подсластителей.
Что такое обогащенные продукты?
В отличие от функциональных продуктов, обогащенные продукты не приносят особой пользы для здоровья. Обогащение и обогащение пищи обычно объединяют в одну кучу, но они означают несколько иное.Обогащение включает замену витаминов и минералов, лишенных при переработке или переработке пищи, в то время как обогащение - это добавление дополнительных витаминов или минералов в пищевой продукт, которых обычно не было бы.
Лучшим примером обогащенной пищи являются сухие завтраки. Зерна, из которых делают многие из этих злаков, лишены наиболее питательных слоев - зародышей и отрубей. Когда этот слой удаляется, остается большая часть витаминов группы B, железа и клетчатки. Чтобы восполнить дефицит, производители снова добавляют в продукт витамины и минералы.
Истинное обогащение - это когда добавляются витамины и минералы, чтобы сделать обработанные пищевые продукты более питательными и придать им более благоприятный профиль питания. Фолиевая кислота, синтетическая форма фолиевой кислоты, обычно добавляется в обработанные пищевые продукты, потому что недостаток фолиевой кислоты связан с дефектами нервной трубки, типом врожденного дефекта, затрагивающего головной и спинной мозг у новорожденных.
Хорошие новости? После этого шага количество дефектов нервной трубки у младенцев уменьшилось. К сожалению, неясно, безопасно ли принимать фолиевую кислоту в больших дозах.Некоторые исследования показывают, что более высокие уровни фолиевой кислоты могут способствовать росту раковых клеток. Другие обычно обогащенные пищевые продукты включают хлеб, молоко, детскую смесь и масла.
Основное различие между обогащенными продуктами и функциональными продуктами заключается в том, что количество витаминов и минералов, добавляемых в продукт, в случае обогащенных продуктов не обязательно достаточно, чтобы обеспечить серьезную пользу для здоровья, в основном оно используется для предотвращения дефицита или создания более благоприятный профиль питания. Напротив, функциональные продукты питания теоретически содержат достаточно некоторых компонентов, чтобы иметь определенную пользу для здоровья.Например, растительные стеролы снижают уровень холестерина для здоровья сердца, а йогурт снабжает ваш кишечник полезными для кишечника бактериями.
Натуральные, функциональные продукты
До сих пор мы говорили о упакованных функциональных продуктах, но цельные продукты, которые вы встречаете в природе, имеют свои собственные натуральные компоненты. Эти химические вещества и соединения имеют преимущества для здоровья, выходящие за рамки основного питания. Вот несколько примеров, хотя не все преимущества для здоровья доказаны на людях:
Льняное семя - лигнаны - могут снизить риск рака груди
Крестоцветные овощи (брокколи, капуста, капуста и т. Д.) - глюкозинолаты - помогают детоксикации печени и могут снизить риск некоторых форм рака
Овес - бета-глюканы - снижает уровень холестерина и может снизить риск сердечных заболеваний
Чай - катехины - может иметь множество преимуществ для здоровья, включая снижение риска некоторых видов рака и сердечных заболеваний.
Чеснок - серосодержащие соединения - может снизить кровяное давление, уровень холестерина и снизить риск сердечных заболеваний
Красное вино и виноград - ресвератрол - могут снизить риск сердечных заболеваний
Темный шоколад - флаванолы - снижает кровяное давление и улучшает функцию кровеносных сосудов
Как видите, многие цельные продукты обладают функциональной пользой для здоровья, выходящей за рамки основного питания.Это тот тип, которым можно наслаждаться в изобилии. Разработка функциональных продуктов питания находится в зачаточном состоянии, но вы можете пользоваться преимуществами уже сейчас, употребляя разнообразные продукты, подобные перечисленным выше. Имейте в виду, что это лишь небольшая часть природных химикатов и соединений в цельных продуктах, которые обладают естественной пользой. Наслаждайтесь ими и другими цельными продуктами - упаковка не требуется.
Артикул:
Европейский совет по пищевым продуктам и информации. «Функциональное питание»
Lab Clin Med.2004 апр; 143 (4): 255
Am J Clin Nutr Январь 2007 г. 85 нет. 1 3-5.
Функциональные продукты питания: их роль в профилактике заболеваний и укреплении здоровья. Клэр М. Хаслер, доктор философии.
Статьи по теме Автор: Cathe:
Почему цельные продукты лучше, чем добавки
.
Как работают компьютеры? Простое введение
Криса Вудфорда. Последнее изменение: 12 апреля 2020 г.
Это был, вероятно, худший прогноз в история. Еще в 1940-х Томас Уотсон, глава гигантской корпорации IBM, по общему мнению, предсказывал что миру потребуется не более «примерно пяти компьютеров». Шесть десятилетий спустя и мировая популяция компьютеров теперь выросла примерно до одного миллиарда машин!
Честно говоря, Ватсон, компьютеры сильно изменились за то время.В 1940-х они были гигантскими научных и военных гигантов по заказу правительства в стоимость в миллионы долларов за штуку; сегодня большинство компьютеров даже не узнаваемы как таковые: они встроены во все, от микроволновых печей до мобильных телефонов и цифровых радио. Что делает компьютеры достаточно гибкими, чтобы работать во всех этих разная техника? Почему они так феноменально полезны? И как точно они работают? Рассмотрим подробнее!
Фото: НАСА управляет одними из самых мощных в мире компьютеры, но это просто супер-увеличенные версии одного вы используете прямо сейчас.Фото Тома Чиды любезно предоставлено НАСА.
Что такое компьютер?
Фото: Компьютеры, которые раньше занимали огромную комнату, теперь удобно умещаются на пальце !.
Компьютер - это электронная машина, обрабатывающая информацию. слова, информационный процессор: он принимает необработанная информация (или данные) на одном конце, хранит ее, пока готов поработать с ним, жует и немного хрустит, а затем выплевывает результаты на другом конце. У всех этих процессов есть имя.Получение информации называется вводом, хранение информации более известно как память (или хранилище), информация о жевании также известна как обработка, и выдача результатов называется выводом.
Представьте, если бы компьютер был человеком. Предположим, у вас есть друг, который действительно хорошо разбирается в математике. Она настолько хороша, что все, кого она знает, отправляют свои математические задачи на ей. Каждое утро она подходит к своему почтовому ящику и находит кучу новые задачи по математике ждут ее внимания. Она складывает их на нее стол, пока она начинает смотреть на них.Каждый день она снимает письмо вершина стопки, изучает проблему, прорабатывает решение и нацарапает ответ на обороте. Она ставит это в конверте на имя человека, который прислал ей оригинал проблема и вставляет ее в свой лоток, готовый к отправке. Затем она переходит в следующее письмо в стопке. Вы видите, что ваш друг работает прямо как компьютер. Ее почтовый ящик - это ее вклад; куча на ее столе это ее память; ее мозг - это процессор, который вырабатывает решения к проблемам; а выходной лоток на ее столе - это ее продукция.
Как только вы поймете, что компьютеры - это ввод, память, обработка и вывод, весь мусор на вашем столе станет более понятным:
Artwork: компьютер работает, комбинируя ввод, хранение, обработку и вывод. Все основные части компьютерной системы задействованы в одном из этих четырех процессов.
- Вход : клавиатура и мышь, для Например, это просто единицы ввода - способы ввода информации в ваш компьютер, который он может обрабатывать.Если вы используете микрофон и программное обеспечение для распознавания голоса, это другая форма ввода.
- Память / хранилище : Ваш компьютер, вероятно, хранит все ваши документы и файлы на жестком диске: огромный магнитная память. Но небольшие компьютерные устройства, такие как цифровые фотоаппараты и мобильные телефоны используют другие типы запоминающих устройств, например карты флэш-памяти.
- Обработка : процессор вашего компьютера (иногда известный как центральный процессор) является микрочип закопан глубоко внутри.Он работает невероятно усердно и невероятно жарко в процессе. Вот почему на вашем компьютере немного вентилятор уносит прочь - чтобы мозг не перегрелся!
- Выход : Ваш компьютер, вероятно, имеет ЖК-экран способна отображать графику с высоким разрешением (очень детализированную), а также, возможно, стереодинамики. У вас может быть струйный принтер на вашем столе тоже, чтобы сделать более постоянная форма выпуска.
Что такое компьютерная программа?
Как вы можете прочитать в нашей длинной статье по истории компьютеров, первая компьютеры были гигантскими вычислительными машинами, и все, что они когда-либо это были "решающие цифры": решать долго, сложно или утомительно математические задачи.Сегодня компьютеры работают с гораздо большим разнообразием проблемы - но все они, по сути, вычисления. Все компьютер делает, помогая вам редактировать фотографию, которую вы сделали с цифровой камерой для отображения веб-страница включает в себя управление числами тем или иным способом.
Фото: Калькуляторы и компьютеры очень похожи, потому что оба работают, обрабатывая числа. Однако калькулятор просто вычисляет результаты расчетов; и это все, что он когда-либо делал.Компьютер хранит сложные наборы инструкций, называемых программами, и использует их для выполнения гораздо более интересных вещей.
Предположим, вы смотрите на цифровую фотографию, которую вы только что сделали краской или программа для редактирования фотографий, и вы решаете, что хотите ее зеркальное отображение (в другими словами, переверните это слева направо). Вы, наверное, знаете, что фото состоит из миллионы отдельных пикселей (цветных квадратов), расположенных в виде сетки шаблон. Компьютер хранит каждый пиксель в виде числа, поэтому цифровой фотография действительно похожа на мгновенное упорядоченное упражнение в рисовании числа! Чтобы перевернуть цифровую фотографию, компьютер просто переворачивает последовательность чисел, поэтому они идут справа налево, а не слева направо. право.Или предположим, что вы хотите сделать фотографию ярче. Все вы имеют для этого нужно сдвинуть маленький значок «яркость». Затем компьютер работает через все пиксели, увеличивая значение яркости для каждого из них скажем, на 10 процентов, чтобы сделать все изображение ярче. Итак, еще раз, проблема сводится к числам и расчетам.
Компьютер отличается от калькулятора тем, что он может работать. все само по себе. Вы просто даете ему свои инструкции (называемые программой) и он идет, выполняя длинную и сложную серию операций, все сам по себе.Еще в 1970-х и 1980-х годах, если вы хотели домашний компьютер чтобы сделать что угодно, вам нужно было написать свою маленькую программу сделать это. Например, прежде чем вы могли написать письмо на компьютере, вам нужно было написать программу, которая будет читать буквы, которые вы набираете на клавиатуры, сохраните их в памяти и отобразите на экране. Написание программы обычно занимало больше времени, чем ее выполнение. было то, что вы изначально хотели сделать (написать письмо). милая вскоре люди начали продавать программы вроде текстовых редакторов, чтобы спасти вас необходимость писать программы самостоятельно.
Сегодня большинство пользователей компьютеров полагаются на заранее написанные программы, такие как Microsoft Word и Excel или загрузите приложения для своих планшетов и смартфоны, не особо заботясь о том, как они туда попали. (Приложения, если вы когда-нибудь задумывались, - это просто очень аккуратно упакованный компьютер программ.) Вряд ли кто-нибудь уже пишет программы, что очень жаль, потому что это очень весело и очень полезно. Большинство людей рассматривают свои компьютеры как инструменты, которые помогают им выполнять работу, а не как сложные электронные машины они должны предварительно программировать.Некоторые скажут, что это тоже хорошо, потому что у большинства из нас есть дела поважнее, чем компьютер. программирование. Опять же, если мы все полагаемся на компьютерные программы и приложения, кто-то должен напишите их, и эти навыки необходимы для выживания. К счастью, недавно был возрождение интереса к компьютерному программированию. «Кодирование» (неофициальное название программирования, поскольку программы иногда называют «кодом») снова преподается в школах с помощью простого в использовании программирования такие языки, как Scratch.Растет движение любителей, связанных самостоятельно создавать гаджеты, такие как Raspberry Pi и Arduino. Клубы кода, где волонтеры обучают детей программированию, возникают по всему миру.
В чем разница между программным и аппаратным обеспечением?
Прелесть компьютера в том, что он может запускать текстовый редактор. минуту, а через пять секунд программа для редактирования фотографий. В других слова, хотя мы не думайте об этом так, компьютер можно перепрограммировать как сколько угодно раз.Вот почему программы еще называют программным обеспечением. Они "мягкие" в том смысле, что они не фиксированы: их можно легко меняется. Напротив, компьютерное оборудование - биты и части, из которых он сделан (и периферийные устройства, как мышь и принтер, вы подключаетесь к нему) - в значительной степени исправляется при покупке это с полки. Оборудование - это то, что делает ваш компьютер мощным; возможность запускать различное программное обеспечение - вот что делает его гибким. Который компьютеры могут выполнять так много разных задач, что делает их такими полезными - и именно поэтому миллионы из нас больше не могут жить без них!
Что такое операционная система?
Предположим, вы вернулись в конец 1970-х годов, когда еще не были изобретены стандартные компьютерные программы.Вы хотите запрограммировать свой компьютер, чтобы он работал как текстовый процессор, чтобы вы могли написать свой первый роман - что относительно легко, но потребует вам несколько дней работы. Через несколько недель вы устаете писать и решаете перепрограммировать свою машину. так что он будет играть в шахматы. Еще позже вы решаете запрограммировать его для хранения вашей коллекции фотографий. Каждый из эти программы делают разные вещи, но они также делают много похожих вещей. Например, все они должны уметь читать клавиши, нажатые на клавиатуре, сохранять данные в памяти и извлекать их, а также отображать символы (или картинки) на экране.Если бы вы писали много разных программ, вы бы обнаружили, что написание одних и тех же программных элементов, чтобы каждый раз выполнять одни и те же основные операции. Это немного рутинной работы по программированию, так почему бы просто не собрать вместе все части программы, которые выполняют эти основные функции и повторно использовать их каждый раз?
Фото: Типичная компьютерная архитектура: компьютер можно представить как серию уровней с оборудованием на уровне внизу - BIOS, соединяющий оборудование с операционной системой, и приложения, которые вы фактически используете (например, текстовые процессоры, Веб-браузеры и т. Д.), Работающие поверх этого.Каждый из этих уровней относительно независим, поэтому, например, одна и та же операционная система Windows может работать на ноутбуках с другим BIOS, в то время как компьютер под управлением Windows (или другой операционной системы) может запускать любое количество различных приложений.
Это основная идея операционной системы: это основное программное обеспечение компьютера, которое (по сути) контролирует основные операции ввода, вывода, хранения и обработки. Вы можете думать об операционной системе как об «основе» программного обеспечения на компьютере, на котором построены другие программы (называемые приложениями).Таким образом, текстовый процессор и шахматная игра - это два разных приложения, которые полагаются на операционную систему для выполнения основного ввода, вывода и т. Д. Операционная система полагается на еще более фундаментальную часть программирования, называемую BIOS (базовая система ввода-вывода), которая является связующим звеном между программным обеспечением операционной системы и оборудованием. В отличие от операционной системы, которая одинакова на разных компьютерах, BIOS меняется от машины к машине в зависимости от точной конфигурации оборудования и обычно пишется производителем оборудования.BIOS, строго говоря, не является программным обеспечением: это программа, которая полупостоянно хранится в одна из основных микросхем компьютера, поэтому она известна как прошивка (однако обычно он разработан таким образом, чтобы его можно было время от времени обновлять).
Операционные системы имеют еще одно большое преимущество. В 1970-х (и в начале 1980-х) практически все компьютеры были до безумия разными. Все они работали по-своему, уникальным образом с использованием довольно уникального оборудования (разные процессорные микросхемы, адреса памяти, размеры экрана и все остальное).Программы, написанные для одной машины (например, Apple), обычно не запускались бы на любой другой машине (например, IBM) без довольно обширного преобразования. Это было большой проблемой для программистов, потому что им приходилось переписывать все свои программы каждый раз, когда они хотели запустить их на разных машинах. Как операционные системы помогли? Если у вас стандартная операционная система и вы настраиваете ее так, чтобы она работала на любой машине, все, что вам нужно сделать, это написать приложения, которые работают в операционной системе. Тогда любое приложение будет работать на любой машине.Операционная система, которая окончательно совершила этот прорыв, была, конечно же, Microsoft Windows, созданная Биллом Гейтсом. (Важно отметить, что существовали и более ранние операционные системы. Вы можете прочитать больше об этой истории в нашей статье об истории компьютеров.)
Что внутри вашего ПК?
Предупреждение! Не открывайте свой компьютер, если вы действительно не знаете, что делаете. Внутри есть опасное напряжение, особенно возле блока питания, и некоторые компоненты могут оставаться под напряжением в течение длительного времени после отключения питания.
Фотография: Внутри корпуса типичного ПК показаны четыре ключевые области компонентов, описанные ниже. Фото Армадни, любезно предоставлено Wikimedia Commons, опубликовано под лицензией Creative Commons.
Внутри типичного ПК все выглядит довольно пугающе и запутанно: печатные платы в виде маленьких «городков» с микросхемами. для зданий - радужные спутанные провода, идущие между ними, и черт знает что еще. Но работайте над компонентами медленно и логично, и все начинает обретать смысл.Большая часть того, что вы видите, делится на четыре широкие области, которые я выделил зеленым, синим, красный и оранжевый на этой фотографии.
Блок питания (зеленый)
На основе трансформатора он преобразует домашнее или офисное напряжение питания (скажем, 230/120 вольт переменного тока) в гораздо более низкое постоянное напряжение, необходимое для электронных компонентов (типичное жесткому диску может потребоваться всего 5–12 В). Обычно есть большой охлаждающий вентилятор снаружи корпуса компьютера рядом с розеткой питания (или гораздо меньший вентилятор на ноутбуке, обычно с одной стороны).В этой машине есть два внешних вентилятора (зеленого и синего цветов) слева, которые охлаждают как блок питания, так и материнскую плату.
Материнская плата (синяя)
Как следует из названия, это мозг компьютера, где и выполняется настоящая работа. Главный процессор (центральный процессор) легко обнаружить, потому что, как правило, прямо на нем установлен большой вентилятор, который охлаждает его. На этой фотографии процессор находится прямо под черным вентилятором с красным центральным шпинделем.То, что находится на материнской плате, варьируется от машины к машине. Помимо процессора, есть BIOS, микросхемы памяти, слоты расширения для дополнительной памяти, гибкие ленточные соединения с другими печатными платами, соединения IDE (Integrated Drive Electronics) с жесткими дисками и приводами CD / DVD, а также последовательные или параллельные соединения. к таким вещам, как USB-порты и другие порты на корпусе компьютера (часто припаяны к материнской плате, особенно в ноутбуках).
Другие печатные платы (красные)
Хотя материнская плата может (теоретически) содержать все микросхемы, необходимые компьютеру, для ПК довольно часто используются еще три отдельные печатные платы: одна для управления сетью, одна для обработки графики и одна для обработки звука.
- Сетевая карта (также называемая сетевой картой / контроллером, сетевой картой или сетевым адаптером), как следует из названия, подключает ваш компьютер к другим машинам (или другим устройствам, например принтерам) в компьютерная сеть (как правило, это локальная сеть, LAN, дома или в офисе, или более широкий Интернет) с использованием системы, называемой Ethernet. Старые компьютеры могут иметь отдельную карту беспроводной сети (WLAN) для подключения к Wi-Fi; более новые, как правило, имеют одну сетевую карту, которая поддерживает как Ethernet, так и Wi-Fi.У некоторых компьютеров есть микросхемы, которые делают все свои сети на материнской плате.
- Графическая карта (также называемая видеокартой или видеоадаптером) - это часть компьютера, которая обрабатывает все, что связано с дисплеем. Почему этого не делает центральный процессор? На некоторых машинах это может быть, но это замедляет как основную обработку машины, так и графику. Автономные графические карты появились в самом первом ПК IBM PC, который имел автономный адаптер дисплея еще в 1981 году; мощные графические карты в современном стиле для трехмерных полноцветных игр с высоким разрешением, выпущенные в середине 1990-х годов и впервые использованные такими компаниями, как Nvidia и ATI.
- Звуковая карта - это еще одна автономная печатная плата, основанная на цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи: он превращает цифровую (числовую) информацию, с которой работает центральный процессор, в аналоговые (постоянно меняющиеся) сигналы, которые могут питать колонки; и преобразует аналоговые сигналы, поступающие от микрофона, в цифровые сигналы, понятные процессору. Как и в случае с сетью и графикой, звуковые карты или звуковые чипы могут быть интегрированы в материнскую плату.
Приводы (оранжевые)
ПК обычно имеют один, два или три жестких диска плюс устройство чтения / записи CD / DVD.Хотя на некоторых машинах есть только один жесткий диск и один комбинированный привод CD / DVD, у большинства есть пара пустых слотов расширения для дополнительных приводов.
Производители ПКобычно проектируют и производят собственные материнские платы, но большинство компонентов, которые они используют, являются стандартными и модульными. Так, например, ваш ПК Lenovo или ноутбук Asus может иметь жесткий диск Toshiba, графическую карту Nvidia, звуковую карту Realtek и т. Д. Даже на материнской плате компоненты могут быть модульными и plug-and-play: «Intel Inside» означает, что у вас под вентилятором установлен процессор Intel.Все это означает, что очень легко заменить или обновить компоненты ПК, когда они изнашиваются или устаревают; вам не нужно выбрасывать всю машину. Если вы заинтересованы в том, чтобы возиться, в разделе «Как работают компьютеры» ниже есть пара хороших книг, которые проведут вас через этот процесс.
Разъёмы внешние («порты»)
Вы можете подключить свой компьютер к периферийным устройствам (внешним устройствам, таким как струйные принтеры, веб-камеры и карты флэш-памяти) либо с проводным соединением (последовательный или параллельный кабель), либо с беспроводным (обычно Bluetooth или Вай-фай).Много лет назад компьютеры и периферийные устройства использовал ошеломляющую коллекцию различных соединителей для связывания для другого. В наши дни практически все ПК используют Стандартный способ соединения между собой называется USB (универсальная последовательная шина). USB предназначен для работы по принципу «подключи и работай»: все, что вы подключаете к компьютеру, работает более или менее прямо из коробки, хотя вам, возможно, придется подождать, пока ваш компьютер загрузится драйвер (дополнительное программное обеспечение, которое сообщает ему, как использовать это конкретное оборудование).
Фото: USB-порты на компьютерах очень надежны, но время от времени они ломаются, особенно после многих лет использования.Если у вас есть ноутбук со слотом PCMCIA, вы можете просто вставить карту адаптера USB, подобную этой, чтобы создать два новых порта USB (или добавить еще два порта, если у вас мало).
Помимо упрощения обмена данными, USB также обеспечивает питание таких вещей, как внешние жесткие диски. Два внешних контакта USB-штекера - это разъемы питания +5 В и заземления, в то время как внутренние контакты несут данные. Когда вы подключаете свой телефон к USB-порт в автобусе или поезде, вы просто используете внешние контакты для зарядки аккумулятор.
USB обеспечивает гораздо больше возможностей для подключения, чем старые последовательные компьютерные порты. Он разработан так, что вы можете подключать его разными способами, либо с по одному периферийному устройству, подключенному к каждому из ваших USB-разъемов или через USB-концентраторы (где один USB-штекер дает вам доступ к целому ряду USB-разъемов, к которым может быть подключено больше концентраторов и розеток). Теоретически к одному компьютеру может быть подключено 127 различных USB-устройств.
.
