Струменевий принтер

Вибір способу опису.

Я буду описувати струменевий принтер (Epson Stylus Color 600). Кілька слів про систему. Це звичайний струменевий принтер, включається до LPT-1 порт принтера, сумісний з Microsoft Word і т.д.

Перш ніж обрати шлях для опису системи, я хочу довести, що об'єкт дійсно система. Для цього у нас є чотири властивості, які повинен мати об'єкт, щоб він був системою в науковому розумінні цього слова:

1. Цілісність і подільність. Принтер - єдине ціле, він виробляється, купується, використовується як цільний агрегат. З іншого боку, якщо принтер зламається, ми зможемо визначити, яка частина в ньому зіпсувалася, тобто у принтера є багато підсистем і елементів, які можуть існувати окремо. Таким чином, принтер одночасно цілісна структура і об'єкт, здатний поділятися на підсистеми.

2. Зв'язки. Наявність зв'язків в системі означає, що входять до неї об'єкти не є простою сукупністю, вони інтегровані одне в одного, між ними є обмін речовиною, енергією, інформацією. У принтері є інформаційні зв'язки: блок аналізу вхідного сигналу передає інформацію на блок друку; речові зв'язку: по-перше, всі елементи фізично з'єднані, по-друге, відбувається переміщення чорнила усередині принтера, по-третє, електромеханічні взаємодії друкувальної головки з керуючою частиною; енергетичні взаємодії присутні в принтері, як в будь-якому електроприлади.

3. Організація. Організація стосовно до техніки передбачає надійність і сталість її роботи, відповідність закладених у ній алгоритмів і механізмів бажанням користувача. Принтер, поки він справний, повністю контролюється користувачем і комп'ютером, тобто володіє організацією.

4. Інтегративні якості. Будь-яка система має інтегративними якостями, тобто має такі якості, якими не володіє ні одна її підсистема. Такі якості у принтера - здатність друкувати потрібний текст під керуванням комп'ютера, виконувати різні операції самотестування, самодіагностики, заправки системи чорнилом і т.п. Цей критерій використовується для визначення елементного складу системи. Тобто, для виконання принтером своїх функцій йому абсолютно не потрібний корпус, тому ми маємо повне право не включати корпус до складу системи, але оскільки вони (корпус і інше) все ж таки єдине ціле, ми не відділяємо корпус від системи.

Висновок: "струменевий принтер" - система, тому його можна розглядати з точки зору системного підходу.

Ми з'ясували, що принтер - система, перейдемо до вибору способу опису. Наш вибір невеликий, але все ж таки він є: функціональне, морфологічне та інформаційне опису.

Принтер така система, що його можна було б описувати будь-яким способом, але вибрати треба один, тому розглянемо кожен:

1. Функціональне опис. Цей опис, що виявляє особливості функціонування, як всієї системи загалом, таки її елементів окремо. Спосіб функціонального опису застосовується для систем, склад яких людину не цікавить, йому потрібні тільки функції, наприклад, телефон. Мені абсолютно байдуже, з якого апарата я буду дзвонити, аби в нього був навушник, мікрофон і номеронабирача. Функціональне опис усіх телефонних апаратів буде приблизно однаково. Функціональне опис має описувати систему з точки зору її роботи, тобто потрібно роз'яснити сенс, важливість і призначення кожної функціональної підсистеми (втім, самі підсистеми можна не вказувати). Необхідно створити ієрархію функцій. Передбачається, що для кожної функції є умови її включення і виключення, вхідні і вихідні параметри і т.п. Все це необхідно вказати для кожної функції при складанні функціонального опису. А що ж таке функція? Функція - це залежність деяких вихідних значень від вхідних параметрів. Якщо вважати, що функція однозначна, тобто певного вибору вхідних параметрів відповідає певний набір вихідних значень, то така функція називається R - функцією, а залежність Y = R (X) - R перетворенням. Якщо R (X) - детермінована функція, то системи, що мають це функцією, називають детермінованими або S1 - системами. Якщо R (X) - ймовірна функція, то відповідні системи називають ймовірносними або S2-системами. І нарешті, якщо функція неоднозначна і хаотична, то R - перетворення не виконується, і системи, що характеризують такими функціями називають S3 - системами. Існують також системи здатні самостійно, в залежності від стану входів, формувати необхідну R - перетворення; очевидно, ці системи поєднують в собі всі вище перераховані і називаються S0 - системами.

Функціональне опис виходить з того, що будь-яка система виконує певні функції: вона може просто існувати, служити областю існування іншої системи, нарешті, бути матеріалом для створення інших систем; таких різних функцій може бути дуже багато. Система може бути, як однофункційні, тобто виконувати якусь певну функцію, так і багатофункціональної. Залежно від характеру взаємодії систем між собою їх функції можна розділити за зростаючим рангах: пасивне існування, матеріал для інших систем, обслуговування систем більш високого рівня, протистояння інших систем та середовищі, поглинання інших систем і середовища, перетворення інших систем і середовища.

Зазвичай функції системи мають ієрархічну структуру, тобто значення функцій кожного рівня є числовим функціоналом від функції більш низьких рівнів. Зазвичай функції системи нормально виконуються за яких - то обмеження вхідних параметрів, якщо ці параметри виходять за встановлені рамки, то система або руйнується, або кардинально змінює свій пристрій. Загалом, функціональний опис полягає у виділенні ієрархії функцій системи і визначення вхідних і вихідних параметрів даних функцій. Якщо це можливо, функції замінюють якими - або математичними, ймовірносними або іншими виразами, що дозволяє чисельно стежити за функціонуванням системи. Безпосередньо функціональний опис системи S задається наступною сімкою: S1 = (T, x, C, Q, y, , ), де Т - безліч моментів часу; х - безліч миттєвих значень вхідних впливів; Q - безліч станів; y - безліч значень вихідних величин; Y = (u; T y) - безліч вихідних величин; = (T T T c) - перехідна функція стану; - вихідна відображення; С - відрізок вхідного впливу; u - відрізок вихідної величини.

Принтер можна описувати таким способом, тому що я як користувач взаємодію з функціями системи, саме вони важливі для мене.

2. Морфологічне опис системи. Такий опис дуже підходить для тих систем, які цікавлять людину як статичні об'єкти, наприклад, трактор. Трактор має домінуючу функцію - здатність їхати по бездоріжжю. Тут описувати особливо нічого, але зате який простір для опису елементів системи! Вчитися водити трактор (тобто з'ясувати його функції) дуже просто, але зате вичертити його (з'ясувати елементний склад, зв'язку, принцип складання) практично нездійсненне завдання для непрофесіонала. Морфологічне опис всіх тракторів буде приблизно однаковим. Морфологія системи повинна включати елементи і підсистеми, зв'язку, обмін речовиною, інформацією й енергією між системою і середовищем, а також усередині системи. Принтер як механізм можна описувати морфологічно, але у нас відсутня інформація про підсистемах, їх призначення, зв'язки і т.п., тому що по роботі принтера цього з'ясувати не можна, а в керівництві по експлуатації такої інформації немає, а ось про функції та їх взаємодію там розказано дуже багато.

3. Інформаційне опис системи. Цей опис найкраще підходить для систем, які мають подобою розумової діяльності, тобто для комп'ютерних програм, самого комп'ютера, людини, людства і т.п. Інформаційне опис має включати характеристику способу і механізму самоконтролю системи. Звичайно, у такий спосіб можна описувати тільки складні системи, а принтер управляється в основному користувачем і комп'ютером (за винятком функцій, "ушитих" у його електронну структуру, наприклад, самосмазка, контроль рівня чорнила), до того ж принципи роботи цих механізмів нам невідомі, так само як і спосіб управління принтера комп'ютером.

Систему "Струменевий принтер" ми будемо описувати функціональним способом!

Функціональне опис системи

"Струменевий принтер".

Примітка: майже всі функції призводять до створення відбитків на папері, тому окремо для кожної функції, і я про це говорити не буду.

1. Друк. Параметри: прийшов сигнал від комп'ютера, стан принтера, наявність паперу і чорнила. Ця функція приймає від комп'ютера сигнал по інтерфейсного кабелю і виконує його команди. Енергію принтер отримує від електромережі із силового кабелю.

1.1. Друк тексту. Параметри: прийшов сигнал від комп'ютера, стан принтера, наявність паперу і чорнила. Ця функція приймає від комп'ютера сигнал по інтерфейсного кабелю і виконує його команди. У цьому випадку має значення встановлений режим друку: роздільна здатність, кольорова або чорно-біла і т.п. Якщо використовується Windows, то друкується вибраним шрифтом, а якщо DOS, то використовується вбудований шрифт.

1.1.1. Прийняття сигналу від комп'ютера, запис його в буфер принтера. Параметри: сигнал.

1.1.2. Аналіз наявності чорнила і паперу. Параметри: немає. Вихід: якщо немає паперу або чорнила, не друкувати і відправити сигнал на комп'ютер

1.1.3. Завантаження чергового листа. За допомогою подає папір механізму наступний лист підводиться в принтер так, щоб друкуюча головка знаходилася на початку друкованого поля аркуша. Параметри: немає. Вихід: приведення принтера в готовність.

1.1.4. При використанні кольорового друку змішування фарб на палітрі.

1.1.5. Пересування друкувальної головки, викид фарби з сопел по аркушу. Параметри: що знаходиться в буфері інформація, перероблена принтером в сукупність команд типу: "три сантиметри ліворуч, літера" О "шрифт - Times New Roman".

1.1.6. Протяжка листа. Параметри: що знаходиться в буфері інформація, перероблена принтером в команди типу "два сантиметри вперед".

1.1.7. У разі коли скінчилася папір, спробувати завантажити інший лист, якщо його немає, відправити сигнал на комп'ютер. Параметри: внутрішня програма принтера, кількість паперу.

1.2. Друк графіки. Параметри: дані по інтерфейсного кабелю, настройки принтера, що використовується програма.

1.2.1. Прийняття сигналу від комп'ютера, запис його в буфер принтера. Параметри: сигнал.

1.2.2. Переробка сигналу в команди, зрозумілі друкуючої голівці.

1.2.3. Аналіз наявності чорнила і паперу. Параметри: немає. Вихід: якщо немає паперу або чорнила, не друкувати і відправити сигнал на комп'ютер.

1.2.4. Завантаження чергового листа. За допомогою подає папір механізму наступний лист підводиться в принтер так, щоб друкуюча головка знаходилася на початку друкованого поля аркуша. Параметри: немає. Вихід: приведення принтера в готовність.

1.2.5. При використанні кольорового друку змішування фарб на палітрі.

1.2.6. Пересування друкувальної головки, розпилення фарби з сопел по аркушу. Параметри: що знаходиться в буфері інформація, перероблена принтером в сукупність команд типу "три сантиметри ліворуч, чорна крапка".

1.2.7. Протяжка листа. Параметри: що знаходиться в буфері інформація, перероблена принтером в команди типу "два сантиметри вперед".

1.2.8. У разі коли скінчилася папір, спробувати завантажити інший лист, якщо його немає, відправити сигнал на комп'ютер. Параметри: внутрішня програма принтера, кількість паперу.

2. Функції принтера, що не залежать від комп'ютера. Параметри: внутрішня електронна програма принтера, поточний стан (чи підключений принтер до комп'ютера, скільки чорнила, чи давно включався і т.п.)

2.1. При включенні принтера відбувається самосмазка його механізмів. Параметри: час, протягом якого принтер не включався, тому що змащення відбувається раз на 1-2 дні.

2.2. Автоматична перевірка рівня чорнила і кількості паперу. Якщо чорнило майже скінчилися чи ні паперу, на панелі принтера займеться відповідна лампочка.

2.3. Подача паперу після натискання кнопки. Якщо принтер "забув віддати лист", то після натискання цієї кнопки він звільнить його від затискного механізму та марно на лоток.

2.4. Підготовка до заміни картриджа. Після натискання кнопки друкуюча головка переміститься в доступне положення.

2.5. Після заміни картриджа відбувається автоматична заправка системи чорнилом.

2.6. Чищення сопів. Після того, як від комп'ютера прийде відповідний сигнал, принтер промиє сопла від фарби.

2.7. Калібрування друкувальної головки. Після приходу відповідної команди від комп'ютера принтер видасть ряд відбитків, по яких користувач вибирає потрібне положення.

2.8. Якщо принтер відключений від комп'ютера, то після натискання кнопки завантаження паперу він виконає самотестування.

Можна було б описати настройку принтера посредствам комп'ютера, але він не входить в систему. Якщо б я описував систему принтер - комп'ютер, то я б, звичайно, описав би програмне забезпечення роботи з принтером, їх взаємодія і т.п.

Ієрархія функцій системи

"Струменевий принтер"