Глава 2. Принцип работы

Матричные принтеры появились в эпоху, когда никто всерьез и не задумывался о серьезной работе с графикой. Практически все компьютеры работали в символьном режиме. А это значит, что точно таким же узким набором стандартных печатных символов оперировал и принтер. Итак, по принципу работы матричный принтер во многом напоминает печатную машинку, и собственно, первые матричники отличались от нее разве что электронным управлением. В современном же принтере применяется печатающая головка с так называемыми иглами — очень тонкими «молоточками». Каждая из них закреплена на упругой пластине (держателе) на электромагните. При подаче тока магнит резко притягивает пластину, приводя в движение и иглу. В свою очередь, игла бьет по красящей ленте.

Таким образом происходит перенос краски с ленты и формирование точки на поверхности носителя (бумаги). Прекращение подачи тока на магнит приводит к тому, что упругий держатель иглы возвращает ее в исходное положение. Красящая лента, применяемая в матричных принтерах, представляет собой полоску плотной материи, пропитанной краской. Благодаря тому, что она не стоит на месте, а постоянно прокручивается, вся ее поверхность «выбивается» равномерно. Для повышения разрешения печать может производиться в несколько проходов со смещением головки в горизонтальном или вертикальном направлениях. Это классический принцип работы. Производители используют его с некоторыми усовершенствованиями, уменьшающими износ головки, а также шум. В основном, конечно, матричные принтеры были черно-белыми. Однако довольно скоро появились и их цветные коллеги, работавшие с многоцветной лентой. Достоинства этих принтеров определяются, в первую очередь, способностью работы с любой бумагой, а также низкой стоимостью печати и возможностью одновременной печати нескольких копий. Матричные принтеры были достаточно быстрыми - быстрее, чем многие из современных струйных принтеров. Недорогими в эксплуатации и - страшно шумными.

Глава 3. Устройство.

Рассмотрим основные составляющие элементы матричного принтера.

Микро - ЭВМ:

Эта микросхема осуществляет выполнение управляющей программы, «прошитой» в ПЗУ принтера и, в соответствии с этой программой, микро – ЭВМ осуществляет считывание состояний DIP-переключателей, формирует сигналы переключения фаз для шаговых двигателей каретки и подачи бумаги, осуществляет считывание состояний датчика принтера, формирует сигналы подачи напряжения движения (+25.5В) на двигатель подачи бумаги, формирует способ управления печатающей головкой, осуществляет программный доступ к микросхемам ОЗУ, ПЗУ, портам ввода/вывода, формирует сигналы управления. Микро – ЭВМ содержит процессор, встроенное ОЗУ, тактовый генератор, контроллер прерываний, таймеры, счётчики, аналого-цифровой преобразователь. Кроме того, имеет встроенные цифровые порты ввода/вывода и входной аналоговый порт аналого-цифрового преобразователя. Микро – ЭВМ имеет мультиплексированную шину адрес/данные, которая используется для формирования младших 8-ми разрядов адреса и для передачи 8-разрядных данных. Для определения циклов записи и чтения на выходе микро – ЭВМ формируются строб чтения и строб записи.

Регистр – защелка:

Так как микро – ЭВМ имеет мультиплексированную шину адрес/данные, то для фиксации младших разрядов адреса имеется внешний регистр – защелка. Фиксация адреса на выходе микросхемы происходит по сигналу ALE, активному высоким уровнем, который формируется на выходе микро – ЭВМ.

Контроллер:

Эта микросхема представляет собой исполнение набора регистров для управления различными элементами принтера. В частности контроллер выполняет следующие функции:

· осуществляет фиксацию данных с интерфейса Centronics во внутреннем регистре по сигналу STB;

· автоматически формирует сигнал BUSY на интерфейсе по спадающему фронту сигнала STB;

· по командам от микро – ЭВМ формирует другие сигналы шины состояний интерфейса Centronics (ACK, ERR SCLT, PE);

· принимает и фиксирует во внутренних регистрах другие сигналы шины управления интерфейса Centronics;

· управляет зуммером по командам от микро – ЭВМ;

· по командам от микро – ЭВМ формирует на выходах сигналы управления соленоидами печатающей головки;

· осуществляет дешифрацию адреса и формирование сигналов выбора микросхемы – для микросхем ОЗУ, ПЗУ, регистра защелки панели оператора. Дешифрация осуществляется в соответствии со старшими разрядами адреса и сигналом DME;

· осуществляет контроль над правильностью формирования сигналов переключения фаз для шагового двигателя каретки микросхемой микро – ЭВМ и формирует сигналы подачи напряжения +25,5В на двигатель каретки во время движения.

Выполнение контроллером его функций осуществляется записью соответствующих данных в его регистры.

ОЗУ:

Эта микросхема используется для хранения передаваемых на принтер данных, для хранения текущих настроек принтера, для организации стеков и буферов, необходимых для выполнения управляющей программы. Кроме того, здесь могут храниться загружаемые шрифты.

ПЗУ:

Как правило, используется две микросхемы постоянной памяти. Одна для хранения управляющих программ, а другая для хранения таблиц знакогенератора (шрифтов).

Регистр – защелка для панели оператора:

На выходе той микросхемы фиксируются сигналы для управления светодиодами панели оператора.

DIP – переключатели:

Предназначены для настройки принтера. С помощью них задаётся длина страницы, таблица знаков и кодовая таблица, режим работы принтера, набор знаков способ применения оперативной памяти принтера и т.д.

Шаговый двигатель подачи бумаги:

Эта часть принтера предназначена, как понятно из названия, для подачи бумаги. Как правило, имеет несколько фаз переключаемых разным напряжением.

Шаговый двигатель каретки:

Приводит в действие каретку принтера, по свойствам похож на шаговый двигатель подачи бумаги, так же имеет несколько фаз и переключается между ними изменением напряжения.

Печатающая головка:

Отвечает за печать, то есть это набор игл, которые оставляют оттиск на бумаге. Существуют 9-и, 16-и и 24-х игольчатые печатающие головки. В современных моделях на печатающие головки устанавливают термодатчики для предотвращения перегрева.

Структурная схема матричного принтера

Заключение.

Выше я подробно рассмотрел характеристики, устройство и принцип работы матричного принтера. Исходя из сказанного выше можно сделать определённые выводы:

Матричные принтеры – самые старые из ныне используемых типов принтеров, и этот тип принтера никак нельзя назвать «домашним принтером». В наши дни матричные принтеры еще используются в различных организациях, но мне кажется, дни матричных принтеров сочтены, достаточно зайти в любой магазин оргтехники, что бы убедиться в этом.

Практическая часть