Bài giảng Thiết bị đưa dữ liệu ra

5/14/2013 1 Chương 8:THIẾT BỊ ĐƯA DỮ LIỆU RA Phạm Văn Thành Nội dung • Những thiết bị được sử dụng để đưa thông tin ra ngoài máy tính đó được gọi là thiết bị ra, bao gồm như màn hình, máy in, máy vẽ, loa, các ổ đĩa,.v.v. 2 5/14/2013 2 Nội dung 1. Màn hình. 2. Máy in. 3. Máy vẽ véc tơ. 4. Thiết bị đa môi trường 3 1. Màn hình. a. Khái niệm • Là thiết bị ra chuẩn của máy vi tính • Được sử dụng để liên kết người sử dụng với máy vi tính. 4 5/14/2013 3 1. Màn hình. a. Khái niệm • Các khái niệm cơ bản: – Phần tử nhỏ nhất của một điểm ảnh hay một thiết bị hiển thị ảnh được gọi là điểm ảnh pixel (picture element) (Màn hình mầu, kích thước một điểm ảnh gần bằng kích thước của 3 điểm mầu: đỏ, xanh lục và xanh nước biển) – Độ phân giải: o là kích thước chi tiết nhỏ nhất và đo được của một thiết bị hiển thị. o Tham số để đo độ phân giải là mật độ điểm ảnh: Số điểm ảnh trên một đơn vị chiều dài (centimet hoặc inch), thông thường là số điểm ảnh trên một inch và viết tắt là dpi (Dot per Inch ) o Phân loại như sau: 5 1. Màn hình. a. Khái niệm • Các khái niệm cơ bản: – Độ phân giải: o Phân loại như sau:
Độ phân giải thấp: nhỏ hơn 50 dpi.
Độ phân giải trung bình: từ 51 dpi đến 70 dpi.
Độ phân giải cao: từ 70 dpi đến 120 dpi.
Độ phân giải siêu cao: trên 120 dpi. – Độ sáng: o Là giá trị phát sáng tương đối của vật liệu so với một vật liệu mầu trắng chuẩn. Trong cùng một điều kiện chiếu sáng, các vật liệu khác nhau sẽ phản xạ ánh sáng khác nhau. 6 5/14/2013 4 1. Màn hình. a. Khái niệm • Các khái niệm cơ bản: – Độ tương phản: Tỷ lệ giữa độ sáng hay độ phát sáng giữa hai trạng thái đóng và mở của phần tử hiển thị (điểm ảnh). – Độ sâu màu: o là số màu có thể hiển thị được cho một điểm ảnh. o Tuỳ theo số bit được dùng để hiển thị màu ta phân loại màn hình theo màu như sau: Màn hình đen trắng: 1 bit, 2 màu đen và trắng. Màn hình màu CGA: 4 bit, 24= 16 màu. Màn hình màu giả: 8 bit, 28 = 256 màu. Màn hình màu cao (high color): 16 bit, cho ta 216 = 65.536 màu. Màn hình màu thực (true color): 24 bit, 224 = 16.777.216 màu. 7 1. Màn hình. a. Khái niệm • Các khái niệm cơ bản: – Tần số làm tươi (Refresh Rate): o là tốc độ quét màn hình oĐể mắt thường phân biệt được thay đổi tự nhiên trên màn hình thì toàn bộ màn hình cần được thể hiện lại ít nhất 30 lần trên một giây →tần số làm tươi của màn hình là 30 Hz. oTần số làm tươi càng cao thì hình ảnh đồng nhất và ổn định (không bị nhấp nháy). 8 5/14/2013 5 1. Màn hình. b. Phân loại màn hình • Các loại màn hình thông dụng: i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). ii. Màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display). 9 1. Màn hình. i.1. Khái niệm • Là loại màn hình ra đời từ rất sớm, • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động tương tự như Ti vi. • Màn hình hiện sáng được phủ một lớp sulfit kẽm phát sáng dưới tác dụng của tia điện tử, màu của lớp phát sáng có thể thay đổi bằng cách trộn một số hợp chất có màu với nó (Thường dùng khái niệm phốtpho để chỉ lớp phát sáng và gây nhầm tưởng lớp phát sáng này được làm từ phốtpho). 10 i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). Màn hình CRT 5/14/2013 6 1. Màn hình. i.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Màn hình CRT gồm có các thành phần chính sau: a) Ba súng điện tử cho ba mầu cơ bản: đỏ, xanh lục, xanh nước biển. Ở các màn hình hiện đại, chỉ sử dụng một súng duy nhất như màn hình đen trắng. Tuy nhiên, ở đây súng bắn ra 3 tia tương ứng với 3 màu cơ bản. b) Hệ thống lái tia: được sử dụng để lái chùm tia điện tử quét lên màn hình. c) Điểm ảnh là sự kết hợp của ba điểm mầu cơ bản tạo ra màu tương ứng. 11 i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). 1. Màn hình. i.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: 12 i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). Cấu tạo bên trong của màn hình CRT 5/14/2013 7 1. Màn hình. i.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Nguyên tắc hoạt động: – Khi màn hình hoạt động (bật điện), cathode được đốt nóng→ điện tử sẽ bức xạ từ cathode trong ống và tạo thành chùm tia điện tử→ được tăng tốc và bị làm lệnh hướng chuyển động nhờ hệ thống lái tia. – Các tia điện tử đập vào màn hình có phủ chất sulfit kẽm → phát sáng tạo thành một điểm ảnh. (Chùm điện tử có độ lớn khác nhau phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển để tạo ra mức độ sáng khác nhau cho từng điểm ảnh). 13 i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). 1. Màn hình. i.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Nguyên tắc hoạt động: – Tia điện tử di chuyển rất nhanh và quét lên màn hình từ trái sang phải và từ trên xuống dưới với tốc độ quét cao (Tần số quét có thể là 60 Hz, 70 Hz, 72 Hz, 75 Hz, 80 Hz, 85 Hz,.v.v. tuỳ theo từng thế hệ màn hình, màn hình càng mới thì tốc độ quét càng cao, độ trung thức của hình ảnh cao tránh được hiện tượng rung hình ảnh). 14 i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). 5/14/2013 8 1. Màn hình. b. Phân loại màn hình • Các loại màn hình thông dụng: i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). ii. Màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display). 15 1. Màn hình. b. Phân loại màn hình • Các loại màn hình thông dụng: i. Màn hình tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). ii. Màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display). 16 5/14/2013 9 1. Màn hình. ii.1. Khái niệm • Là màn hình đang đang dần khẳng định, ra đời tương đối mới và mang theo rất nhiều ưu điểm. • Tinh thể lỏng: là chất lỏng hữu cơ mà phần tử có khả năng phân cực ánh sáng dẫn đến thay đổi cường độ sáng. Chiều của các chất lỏng hữu cơ được điều khiển bởi trường tĩnh điện. 17 ii. Màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display). 1. Màn hình. ii.2. Nguyên tắc hoạt động • Phân tử trong lớp tinh thể lỏng chuyển hướng 90 độ giữa hai bề mặt kính. • Ánh sáng bên ngoài bị phân cực và xoắn theo hướng phân tử tinh thể lỏng khiến tia sáng đi qua được lớp tinh lỏng, lớp tinh thể lỏng có trạng thái sáng. • Dùng điện cực trong suốt kéo phân tử tinh thể lỏng định hướng theo trường tĩnh điện → tia sáng bị giữ lại trong tinh thể lỏng mà không đi qua hay phản xạ lại được, khi đó lớp tinh thể có trạng thái tối. • Nguồn sáng: điốt phát quang LED hoặc các nguồn sáng khác. 18 ii. Màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display). 5/14/2013 10 1. Màn hình. ii.2. Nguyên tắc hoạt động 19 ii. Màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display). Nội dung 1. Màn hình. 2. Máy in. 3. Máy vẽ véc tơ. 4. Thiết bị đa môi trường 20 5/14/2013 11 2. Máy in (Printer) a. Khái niệm và phân loại • Máy in là thiết bị được sử dụng để đưa thông tin ra khỏi máy vi tính dưới dạng ký tự hay đồ hoạ. • Tương tự như màn hình máy tính, chỉ khác là nội dung thông tin được lưu lại trên giấy hay thiết bị khác. • Phân loại: – Máy in laser – Máy in phun mực – Một số loại khác 21 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (1)Máy in laser. • là loại máy in ra đời muộn nhất trong các thế hệ máy in đang có mặt trên thị trương. • Có ưu điểm là nhỏ gọn, mẫu mã đẹp, tốc độ cao, chất lượng in đẹp và kinh tế đặc biệt là tính cơ động cao. 22 5/14/2013 12 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (1)Máy in laser. • Cấu tạo 23 1. Nguồn laser. 2. Hộp mực. 3. Gương quét đa giác. 4. Trống in. 5. Trục sấy 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (1)Máy in laser. • Nguyên tắc hoạt động: – Là một trong những máy in tĩnh điện gián tiếp. – Phần quan trọng nhất của máy in Laser là trống cảm quang được phủ một lớp phim hợp chất selen nhạy sáng có đặc điểm là trong bóng tối nó có điện trở rất cao và hoạt động như một tụ điện. – Trống được tích điện cao thế khi lăn qua dây tích điện. 24 5/14/2013 13 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (1)Máy in laser. • Nguyên tắc hoạt động: – Hoạt động: • Tia laser được quét lên trống cảm quang qua gương đa giác quay liên tục → tia laser lần lượt quét lên bề mặt trống. (Tia này có cường độ mạnh hay yếu phụ thuộc vào độ đậm nhạt của từng điểm ảnh và nó chiếu lên bề mặt trống làm giảm điện trở của lớp phim trên đó). • Tại những vị trí tia laser chiếu có cường độ khác nhau → có điện trở khác nhau → khi lăn qua dây tích điện cao thế sẽ có điện tích lớn nhỏ khác nhau. • Những vị trí điện tích thấp (hoặc xấp xỉ bằng không) thì không hút mực (hoặc hút ít), còn những vị trí có điện tích cao sẽ hút mực. • Lượng mực nhiều hay ít tuỳ vào cường độ của điểm tích điện khi trống lăn qua hộp mực và tạo nên nội dung của trang cần in. 25 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (1)Máy in laser. • Nguyên tắc hoạt động: – Hoạt động: • Khi giấy lăn qua trống, nội dung của trang cần in được truyền lên giấy. • Bột mực được nấu chảy khi khi tờ giấy đi qua trục sấy. Nhiệt độ của trục sấy khoảng 2600 C và cùng với lực ép của trục sấy mực in nóng chảy sẻ được ấn chặt lên trên giấy. • Máy in laser màu có nguyên tắc làm việc tương tự như máy in đen trắng, chỉ khác là thay vì có một hộp thì có tới bốn hộp mực cho các mầu cơ bản: đen, vàng, Magenta và Cyan, phối hợp các mầu này sẽ cho phép in một mầu bất kỳ . 26 5/14/2013 14 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (1)Máy in laser. • Nguyên tắc hoạt động: – Hoạt động: 27 Nguyên tắc in laser màu 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (2)Máy in phun mực. • Ra đời và phát triển sớm hơn máy in laser • Có chất lượng in tương đối tốt đặc biệt là máy in phun mầu. • Nhược điểm là cồng kềnh, tốc độ in chậm. • là một trong những loại máy in được lưu thông nhiều nhất trên thị trường do chất lượng in vẫn đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng và giá cả tương đối rẻ. 28 Máy in phun 5/14/2013 15 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (2)Máy in phun mực. • Cấu tạo: 29 Cấu tạo của máy in phun 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (2)Máy in phun mực. • Nguyên tắc hoạt động: – Nguyên tắc in dựa trên tích điện của giọt mực: Mực được hút lên nhờ hệ thống bơm mực dưới sự điều khiển của bộ dao động áp điện, được phun thành tia qua một lỗ rất nhỏ ở đầu phun, kích thước và khoảng cách giữa từng giọt mực được điều khiển qua bộ giao động áp điện, tần số giao động khoảng100 kHz (đường kính giọt mực nhỏ cỡ 0,06 mm và khoảng cách giữa mỗi giọt mực là 0,15 mm). – Giọt mực được tích điện khi đi qua điện cực nằm phía trước ống phun, được điện cực thứ hai điều khiển và phun lên giấy. 30 5/14/2013 16 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (2)Máy in phun mực. • Nguyên tắc hoạt động: – Đầu phun được quét theo chiều ngang tạo nên từng dòng in → nếu giọt mực được tích điện thì bị điện cực thứ hai lái lệch hướng và phun thẳng lên giấy in, nếu không được tích điện giọt mực sẽ đập phải khuôn che và bị bơm trở lại hộp mực (Để có chất lượng tốt, một ký tự cần tới 1000 giọt mực, tần số là 100kHz thì trong một giây máy in sẽ in được 100 ký tự.). – Việc tích điện cho giọt mực được điều khiển bởi luồng tín hiệu trên trang cần in. 31 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (3)Một số loại máy in khác: • Máy in mực rắn: – là máy in trang làm việc theo nguyên tắc nóng chảy nến in ở trạng thái rắn. – Nến nóng chảy dính lên trống in và từ đó truyền lên giấy. – Độ phân giải cao nhất là 850x450 dpi. – Tốc độ in khoảng 4 đến 6 trang trên một phút. – Ưu điểm là giá thành của nến in và công việc bảo trì tương đối rẻ – Nhược điểm là độ phân giải thấp do vậy chất lượng in kém. • Máy in thăng hoa mực: – Mỗi màu của điểm ảnh cần một lớp mực in. – Mực in được thăng hoa lên giấy tuỳ thuộc vào nhiệt độ→ độ đậm nhạt của màu được truyền trực tiếp lên giấy thay vì từng điểm ảnh như các công nghệ in khác. – Tốc độ của loại máy in này tương đối chậm, khoảng 0,25 đến 0,5 trang trong một phút. 32 5/14/2013 17 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (3)Một số loại máy in khác: • Máy in giấy màu nhạy nhiệt: sử dụng một loại giấy đặc biệt, giấy này có ba lớp màu nhạy nhiệt, mỗi một lớp màu nhạy với một nhiệt độ nhất định. Màu vàng có nhiệt độ thấp nhất, sau đó là đến màu magenta và cuối cùng là màu Cyan. • Máy in nến nhiệt: – Nguyên tắc in tương tự như máy in thăng hoa mực – Có điểm khác là thay vì sử dụng các tấm mực thì máy in này sử dụng trục quay có chứa nến in. – Tốc độ của máy in này rất chậm, chỉ đạt được một trang trong một phút và độ phân giải thấp (300 dpi ). 33 2. Máy in (Printer) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại máy in (3)Một số loại máy in khác: • Máy in ma trận điểm: – Là máy in cổ điển nhất – In từng điểm ảnh bằng cách đập kim in qua băng mực để truyền ký tự lên giấy. – Loại máy này tương đối ồn ào, đắt, chậm và chất lượng in kém. 34 5/14/2013 18 Nội dung 1. Màn hình. 2. Máy in. 3. Máy vẽ véc tơ. 4. Thiết bị đa môi trường 35 3. Máy vẽ vector • Là một trong những thiết bị được sử dụng để đưa thông tin ra khỏi máy vi tính dưới dạng hình hoạ lên giấy như máy in. • Tuy nhiên nó khác máy in ở đặc điểm của hình vẽ: sử dụng bút để vẽ hình và vì do số lượng sử dụng các đường thẳng và đường cong là hạn chế nên chất lượng của bức hình là bị hạn chế. • Những hạn chế trên cộng với tốc độ vẽ chậm đã làm cho máy vẽ véc tơ dần biến khỏi thị trường, thay vào đó là máy in phun mực khổ rộng 36 5/14/2013 19 Nội dung 1. Màn hình. 2. Máy in. 3. Máy vẽ véc tơ. 4. Thiết bị đa môi trường 37 4. Thiết bị đa môi trường • Là thiết bị đưa dữ liệu ra khỏi máy tính dưới dạng âm thanh – Loa. • Cấu tạo: tương tự như các loại loa bình thường khác 38 5/14/2013 20 4. Thiết bị đa môi trường • Kết nối với máy vi tính thông qua một bản mạch gắn trên khe cắm mở rộng - thẻ âm thanh ( Sound card). • Nhiệm vụ cơ bản của thẻ âm thanh: – Nhận tín hiệu âm thanh. – Lưu trữ tín hiệu âm thanh. – Xử lý tín hiệu âm thanh (nếu cần thiết). – Phát âm thanh. – Trao đổi tín hiệu âm thanh với các thiết bị âm thanh khác qua giao diện nhạc cụ số MIDI (Musical Intrument Digital Interface). • Bản mạch âm thanh gồm có các chi tiết sau: – Mạch chuyển đổi A/D (tín hiệu tương tự thành tín hiệu số) và mạch D/A (tín hiệu số thành tín hiệu tương tự). – Bộ phận xử lý tín hiệu số: dùng để xử l ý tín hiệu âm thanh. – Bộ tổng hợp âm thanh. – Giao diện MIDI. – Giao diện CD. 39 5/14/2013 21