Các phương pháp vào-ra dữ liệu

Lệnh ngọai trú MODE của DOS có thể đặt các thông số cho cổng nối tiếp RS232. Thí dụ: MODE COM2:2400, E,8 ,1 chọn cổng COM2, tốc độ 2400 baud,

Parity chẵn, 8 bit dữ liệu và 1 bit stop. Cũng có thể dùng ngắt 21h của DOS để phát

hoặc thu dữ liệu qua cổng nối tiếp bằng 4 hàm sau:

- Hàm 03h: đọc 1 ký tự

- Hàm 04h: phát 1 ký tự

- Hàm 3Fh: đọc 1 file

- Hàm 40h: ghi 1 file

BIOS cho phép truy xuất khối ghép nối nối tiếp qua ngắt 14h.

- Hàm 00h: khởi động khối ghép nối, định dạng dữ liệu, tốc độ truyền,….

- Hàm 01h, 02h: phát và thu 1 ký tự

- Hàm 03h: trạng thái của cổng nối tiếp

- Hàm 04h,05h: mở rộng các điều kiện khởi động khối ghép nối, cho phép truy xuất các thanh ghi điều khiển MODEM.

D7: lỗi quá thời gian (time-out); 1 = có lỗi; 0 = không lỗi;

D6: thanh ghi dịch phát; 1 = rỗng ; 0 = không rỗng

D5: thanh ghi đệm phát; 1 = rỗng; 0 = không rỗng

D4: ngắt đường truyền; 1= có ; 0 = không

D3: lỗi khung truyền SDU; 1 = có ; 0 = không

D2: lỗi chẵn lẻ; 1 = có ; 0 = không

D1: lỗi tràn; 1 = có ; 0 = không

D0: số liệu thu; 1 = có ; 0 = không

D7: phát hiện sóng mang; 1= phát hiện, 0 = không

D6: chỉ báo tín hiệu chuông; 1= có ; 0= không

D5: tín hiệu DTR; 1 = có , 0 = không

D4: tín hiệu CTS; 1 = có , 0 = không

D3: tín hiệu DDC, 1 = có , 0 = không

D2: tín hiệu delta RI; 1 = có, 0 = không

D1: tín hiệu delta DTR; 1 = có , 0 = không

D0: tín hiệu delta CTS; 1 = có , 0 = không

Thanh ghi DX chứa giá trị tương ứng với các cổng cần truy xuất (00h cho COM1, 01h cho COM2, 10h cho COM3, 11h cho COM4). Các thông số định dạng khung truyền SDU được nạp vào thanh ghi AL theo nội dung như sau:

D7, D6, D5: tốc độ baud

000 = 110 baud

001 = 150 baud

010 = 300 baud

011 = 600 baud

100 =1200 baud

101 = 2400 baud

110 = 4800 baud

111 = 9600 baud

D4-D3: bit parity

00 = không có

01 = lẻ

10 = không có

D2: số bit stop

0 = 1 bit

1 = 2 bits

D1-D0: số bit số liệu

10 = 7 bits

11 = 8 bits

2.2. Giao tiếp với bàn phím

2.2.1. Bàn phím _ Cấu trúc và chức năng



Sơ đồ nguyên lý và các ghép nối của bàn phím

Chip xử lý bàn phím liên tục kiểm tra trạng thái của ma trận quét (scan matrix) để xác định công tắc tại các tọa độ X,Y đang được đóng hay mở và ghi một mã tương ứng vào bộ đệm bên trong bàn phím. Sau đó mã này sẽ được truyền nối tiếp tới mạch ghép nối bàn phím trong PC. Cấu trúc của SDU cho việc truyền số liệu này và các chân cắm của đầu nối bàn phím.

S

Mỗi phím nhấn sẽ được gán cho 1 mã quét (scan code) gồm 1 byte. Nếu 1 phím được nhấn thì bàn phím phát ra 1 mã make code tương ứng với mã quét truyền tới mạch ghép nối bàn phím của PC. Ngắt cứng INT 09h được phát ra qua IRQ1.Chương trình xử lý ngắt sẽ xử lý mã này tuỳ theo phím SHIFT có được nhấn hay không. Ví dụ: nhấn phím SHIFT trước, không rời tay và sau đó nhấn ‘C’:make code được truyền - 42(SHIFT) - 46 (‘C’). Nếu rời tay nhấn phím SHIFT thì bàn phím sẽ phát ra break code và mã này được truyền như make code. Mã này giống như mã quét nhưng bit 7 được đặt lên 1, do vậy nó tương đương với make code công với 128. Tuỳ theo breakcode, chương trình con xử lý ngắt sẽ xác định trạng thái nhấn hay rời của các phím. Thí dụ, phím SHIFT và ‘C’ được rời theo thứ tự ngược lại với thí dụ trên: break code được truyền 174 ( bằng 46 cộng 128 tương ứng với ‘C’) và 170 (bằng 42 cộng 128 tương ứng với SHIFT). Phần cứng và phần mềm xử lý bàn phím còn giải quyết các vấn đề vật lý sau:

- Nhấn và nhả phím nhưng không được phát hiện.

- Khử nhiễu rung cơ khí và phân biệt 1 phím được nhấn nhiều lần hay được nhấn chỉ 1lần nhưng được giữ trong một khoảng thời gian dài.

BIOS ghi các ký tự do việc nhấn các phím vào bộ đệm tạm thời được gọi là bộ đệm bàn phím (keyboard buffer), có địa chỉ 40:1E, gồm 32 byte và do vậy kết thúc ở địa chỉ 40:3D. Mỗi ký tự được lưu trữ bằng 2 bytes, byte cao là mã quét, và byte thấp là mã ASCII. Như vậy, bộ đệm có thể lưu trữ tạm thời 16 ký tự. Chương trình xử lý ngắt sẽ xác định mã ASCII từ mã quét bằng bảng biến đổi và ghi cả 2 mã vào bộ đệm bàn phím. Bộ đệm bàn phím được tổ chức như bộ đệm vòng (ring buffer) và được quản lý bởi 2 con trỏ.Các giá trị con trỏ được lưu trữ trong vùng số liệu của BIOS ở địa chỉ 40:1A và 40:1C. Ngắt INT 16h trong BIOS cung cấp 8 hàm cho bàn phím. Thường các hàm BIOS trả về một giá trị 0 của ASCII nếu phím điều khiển hoặc chức năng được nhấn..

Các thí dụ:

- Giả sử phím ‘a’ đã được nhấn.

MOV AH,00h ; chạy hàm 00h, đọc ký tự

INT 16h ; phát một interrupt

Kết quả: AH = 30 (mã quét cho phím ‘a’); AL = 97 (ASSCII cho ‘a’)

- Giả sử phím ‘.HOME’ đã được nhấn.

MOV AH,00h ; chạy hàm 00h, đọc ký tự

INT 16h ; phát một interrupt

Kết quả: AH = 71 ( mã quét cho phím ‘HOME’)

AL = 00 (các phím chức năng và điều khiển không có mã ASCII)

- Giả sử phím ‘HOME’ đã được nhấn.

MOV AH,10h ; chạy hàm 10h, đọc ký tự

INT 16h ; phát một interrupt

Kết quả: AH = 71 (mã quét cho phím ‘HOME’)

AL = E0h

2.2.4. Chương trình với bàn phím qua các cổng

Bàn phím cũng là một thiết bị ngoại vi nên về nguyên tắc có thể truy xuất nó qua các cổng vào ra.

Sử dụng 2 địa chỉ port 60h và 64h có thể truy xuất bộ đệm vào, bộ đệm ra và thanh ghi điều khiển của bàn phím.

PARE: Lỗi chẵn lẻ của byte cuối cùng được vào từ bàn phím; 1 = có lỗi chẵn lẻ, 0 = không có.

TIM: Lỗi quá thời gian (time-out); 1 = có lỗi, 0 = không có.

AUXB: Đệm ra cho thiết bị phụ (chỉ có ở máy PS/2); 1 = giữ số liệu cho thiết bị, 0 = giữ số liệu cho bàn phím.

KEYL: Trạng thái khóa bàn phím; 1 = không khóa, 0 = khóa.

C/D: Lệnh/số liệu; 1 = Ghi qua port 64h, 0 = Ghi qua port 60h.

INPB: Trạng thái đệm vào; 1 = số liệu CPU trong bộ đệm vào, 0 = đệm vào rỗng.

OUTB: Trạng thái đệm ra; 1 = số liệu bộ điều khiển bàn phím trong bộ đệm ra, 0 = đệm ra rỗng.

Bộ điều khiển bàn phím

Thanh ghi điều khiển (64h)

Các lệnh cho bộ điều khiển bàn phím:

A7h Cấm thiết bị phụ, A8h Cho phép thiết bị phụ, A9h Kiểm tra ghép nối tới thiết bị phụ

AAh Tự kiểm tra, ABh Kiểm tra ghép nối bàn phím, ADh Cấm bàn phím,

AEh Cho phép bàn phím

C0h Đọc cổng vào

C1h Đọc cổng vào ra (byte thấp)

C2h Đọc cổng vào ra (byte cao)

D0h Đọc cổng ra

D1h Ghi cổng ra

D2h Ghi đệm ra bàn phím

D3h Ghi đệm ra thiết bị phụ

D4h Ghi thiết bị phụ

E0h Kiểm tra đọc cổng vào

F0h Gửi 1 xung tới lối ra

FFh Cổng

Khóa bàn phím:

Start:

IN AL, 64h ; đọc byte trạng thái

JNZ start ; một vài byte vẫn còn trong bộ đệm vào

OUT 64h, 0ADh ; khóa bàn phím

Các lệnh cho bàn phím:

Tóm tắt các lệnh bàn phím:

Thí dụ: lệnh bật đèn led cho phím NUMCLOCK, tắt tất cả các đèn khác.

OUT 60H, EDH ; ra lệnh cho bật tắt các đèn led

WAIT:

JNZ WAIT ; bộ đệm vào đầy

OUT 60H, 02H ; bật đèn cho numclock

Cấu trúc của byte chỉ thị như sau:

2.3.1. Nguyên lý chung

Các hình ảnh mà chúng ta thấy được trên màn hình máy tính được tạo bởi rất nhiều điểm ảnh gọi là pixel. Trong hầu hết các thiết lập cho độ phân giải thì màn hình thường hiển thị khoảng hơn 1 triệu điểm ảnh. Máy tính sẽ quyết định cần phải làm gì theo thứ tự đối với từng điểm ảnh để tạo ra một hình ảnh. Để có thể làm được việc này, nó sử dụng một bộ chuyển đổi, lấy các dữ liệu nhị phân từ CPU và chuyển chúng thành hình ảnh hiển thị trên màn hình.Khi CPU nhận được yêu cầu xem một hình ảnh từ phía người sử dụng, nó sẽ chuyển yêu cầu này tới card đồ họa để quyết định sẽ dùng những pixel nào hiển thị hình ảnh. Sau đó nó sẽ gửi những thông tin để màn hình hiển thị thông qua dây cáp.

Quá trình tạo ra những hình ảnh không phải là dữ liệu nhị phân thường đòi hỏi quá trình xử lý phức tạp hơn rất nhiều. Để có thể vẽ ra một hình ảnh 3D, card đồ họa phải tạo ra một khung điện từ, sau đó quét hình ảnh và thêm vào đó ánh sáng, màu. Đối với trò chơi có nhiều hình ảnh 3D, máy tính phải lặp lại quá trình này khoảng 60 lần mỗi giây. Như các thành phần khác của máy tính, Graphic Card AGP được ưu tiên kết nối với CPU qua Bus. Về cơ bản, Bus được hiểu như kênh truyền hay đường nối giữa các thành phần trong máy tính. Do AGP được xây dựng dựa trên các chuẩn PCI Bus và được coi như một AGP Bus nên nó là một dạng kết nối điểm (Point to Point ). Nói cách khác chỉ có một thiết bị kết nối giữa AGP với CPU và bộ nhớ, đó là Graphic Card và do vậy nó thực sự nó không phải là một Bus. AGP có hai cải tiến so với PCI là tốc độ nhanh hơn và truy xuất trực tiếp tới bộ nhớ hệ thống. AGP sử dụng các công nghệ sau để đạt được tốc độ nhanh hơn: • AGP là một Bus 32 bit với xung nhịp 66 MHz. Điều đó có nghĩa là trong một giây nó có thể truyền tải một lượng thông tin có độ lớn 32 Bit (4 Byte) đến 66 triệu lần. Tốc độ truyền tải sẽ tăng lên khi nó hoạt động ở chế độ 2X và 4X.

• Không có thiết bị nào khác trên máy tính sử dụng AGP Bus, do vậy Graphic Card sẽ không phải chia sẻ Bus với các thiết bị khác và luôn hoạt động với khả năng két nối tối đa.

• AGP sử dụng Pipelining để tăng tốc. Pipelining tổ chức việc thu hồi dữ liệu theo trình tự và Graphic Card nhận được các đoạn dữ liệu hoàn trả lại các yêu cầu đơn lẻ.

AGP sử dụng Sideband Addressing cho phép Graphic Card đưa ra các yêu cầu và phân bổ các thông tin địa chỉ sử dụng 8 Bit trong số 32 Bit dùng để truyền dữ liệu.


Bên cạnh cải tiến về tốc độ, một cải tiến nữa của AGP-based Graphic Card so với PCI là khả năng truy xuất trực tiếp tới bộ nhớ hệ thống qua AGP Bus với tốc độ tối đa. Đây là một thành phần rất quan trọng của AGP. Bảng lưu kết cấu (Texture Map) là chìa khoá quan trọng trong đồ hoạ máy tính, nó chiếm một lượng tương đối lớn bộ nhớ ở các Graphic Card thông thường. Do Video RAM thường đòi hỏi tương đối lớn trong khi lại bị hạn chế bởi dung lượng Graphic Card nên số lượng và độ lớn của Texture Map cũng bị giới hạn gần bằng dung lượng Graphic Card. Hệ thống AGP-based thuận lợi hơn ở chỗ có thể sử dụng bộ nhớ hệ thống để lưu trữ các Texture Map và cácdữ liệu khác mà vẫn thường phải lưu ở Video RAM trên Card.

Trong các hệ thống không hỗ trợ AGP chẳng hạn như PCI-based Graphic Card, mọi Texture Map đều được lưu hai lần. Lần thứ nhất nó được nạp từ đĩa cứng lên bộ nhớ hệ thống. Sau đó nó được đọc từ bộ nhớ hệ thống ra để CPU xử lý rồi được gửi trả lại qua PCI Bus và lưu trên Framebuffer của Graphic Card. Kết quả là mọi Texture Map đều được xử lý và lưu hai lần, một lần bởi hệ thống và một lần bởi Graphic Card.

AGP chỉ lưu các Texture Map một lần với Chip GART (Graphic Address Remapping Table). GART sẽ phân bổ các phần bộ nhớ hệ thống để lưu giữ các Texture Map nhưng luôn làm CPU và Graphic Card lầm tưởng rằng các Texture Map được lưu trên Framebufe của Card. GART có thể lưu kiểm soát các Bit của Texture Map cho dù chúng được lưu ở những vùng khác nhau trên bộ nhớ hệ thống nhưng lại được thể hiện như một đoạn bộ nhớ liên tục trên Graphic Card. Trong trường hợp sử dụng non-AGP Card, mỗi Texture Map đều bị lưu thành hai lần dẫn đến CPU phải làm việc nhiều hơn. Đây chính là những hạn chế của non- AGP Card so với các AGP-based Card. AGP chỉ lưu các Texture Map một lần với Chip GART (Graphic Address Remapping Table). GART sẽ phân bổ các phần bộ nhớ hệ thống để lưu giữ các Texture Map nhưng luôn làm CPU và Graphic Card lầm tưởng rằng các Texture Map được lưu trên Framebufer của Card. GART có thể lưu kiểm soát các Bit của Texture Map cho dù chúng được lưu ở những vùng khác nhau trên bộ nhớ hệ thống nhưng lại được thể hiện như một đoạn bộ nhớ liên tục trên Graphic Card. Trong trường hợp sử dụng non-AGP Card, mỗi Texture Map đều bị lưu thành hai lần dẫn đến CPU phải làm việc nhiều hơn. Đây chính là những hạn chế của non- AGP Card so với các AGP-based Card.

Hiện tại có 3 thế hệ AGP 1.0, AGP 2.0 và AGP Pro. AGP 2.0 được xây dựng trên phiên bản AGP 1.0 cung cấp 3 chế độ hoạt động. Các chế độ này đều chạy với tốc độ 66 MHz qua AGP Bus. Đối với 2X AGP, Graphic Card gửi dữ liệu 2 lần sau mỗi xung nhịp còn ở chế độ 4X AGP nó sẽ gửi dữ liệu 4 lần sau mỗi xung nhịp.

PCI Express, viết tắt là PCIe là một dạng giao diện bus hệ thống/card mở rộng của máy tính. Nó là một giao diện nhanh hơn nhiều và được thiết kế để thay thế giao diện PCI, PCI-X ( PCI Extended ) , và AGP cho các card mở rộng và card đồ họa. Khe cắm PCI Express (PCIe) hoàn toàn khác so với các chuẩn trước như PCI hay PCI Extended (PCI-X).

- Nhưng PCI có một vài hạn chế . Những CPU, Card màn hình, Card âm thanh và những Card mạng ngày càng nhanh hơn và mạnh hơn trong khi đó PCI cố định độ rộng dữ liệu 32-bit và chỉ có thể điều khiển 05 thiết bị trong cùng một lúc.

- Một giao thức mới gọi là PCI Express (PCIe ) đã giải quyết được những hạn chế trên, cung cấp băng thông lớn hơn, tương thích với những hệ điều hành đang có.

2.4.1. Kết nối nối tiếp tốc độ cao

Ngay từ khi ra đời của máy tính, việc cần thiết để trao đổi dữ liệu vô cùng lớn . Trong kết nối nối tiếp máy tính tách dữ liệu thành những nhóm và chuyển từng gói dữ liệu đi một, hết gói này rồi đến gói kia. Kết nối như thế trong thời điểm ban đầu của ký nguyên máy tính có tốc độ chậm, do đó nhiều nhà sản xuất bắt đầu chuyển sang dùng kết nối song song để gửi nhiều mẩu dữ liệu đi cùng một lúc. Một vấn đề xảy ra khi những kết nối song song đạt tới tốc độ cao nào đó thì những dây dẫn cạnh nhau gây ảnh hưởng qua lại với nhau, do dòng điện đi qua dây dẫn tạo nên môi trường xung quanh nó một từ trường. Với cường độ từ trường một mức độ nào đó sẽ ảnh hưởng lên dây dẫn bên cạnh làm sai lệch tín hiệu bên trong một dây dẫn khác và ngược lại . Điều này đã xảy ra đối với Cable ATA 133. Do đó với tín hiệu truyền song song chỉ có thể đạt được một tốc độ cao nhất định. Để truyền tín hiệu song song với tốc độ cao không ảnh hưởng tới tín hiệu sang nhau đòi hỏi thiết kế lại hệ thống Bus cómức độ lọc nhiễu cao lúc đó lại ảnh hưởng tới giá thành của thiết bị. PCIe là kết nối nối tiếp mà hoạt động như là mạng hơn là Bus. Thay vì một Bus mà điều khiển dữ liệu từ nhiều nguồn. PCIe có Switch điều khiển vài kết nối Point-to-Point. Những kết nối này do Switch mang đến, hướng dữ liệu trực tiếp tới thiết bị cần đến. Mọi thiết bị có kết nối riêng của nó, do đó những thiết bị không mất thời gian chia xẻ băng thông như Bus bình thường khác. Khi máy tính khởi động lên, PCIe xác định những thiết bị nào được cắm bên trong Mainboard . Sau đó nó nhận dạng những liên kết giữa các thiết bị và tạo một bản đồ cho biết dữ liệu chuyển động ở đâu sẽ đi và phân chia độ rộng của mỗi liên kết. Sự nhận dạng của những thiết bị này và những kết nối là dùng cùng một giao thức PCI, do đó PCIe không cần thay đổi phần mềm hoặc những hệ điều hành.

Hiện thời, PCI Express được chia làm nhiều loại ứng với từng tốc độ truyền tải dữ liệu khác nhau là: 1x, 2x, 4x, 8x, 12x, 16x (và cả 32x), tất cả đều có băng thông lớn hơn nhiều so với chuẩn PCI cũ. Trong đó loại 4x, 8x và 12x sử dụng trong thị trường máy chủ, còn 1x, 2x và 16x thì sử dụng cho người dùng thông thường. Bảng bên cạnh so sánh các loại này với nhau và với các chuẩn truyền tải dữ liệu khác:

Mỗi đường (lane ) của kết nối PCIe gồm hai cặp dây, một để truyền dữ liệu và một để gửi dữ liệu. Những gói dữ liệu di chuyển trong Lane với tốc độ 1bit/chu kì. Và kết nối x1 là kết nối nhỏ nhất trong kết nối PCIe, như vậy một Lane có 04 dây dẫn, mang 1bit/chu kì theo mỗi hướng. Kết nối x2 gồm 08 dây dẫn và truyền 2 bit một lúc, kết nối x4 truyền 4 bit và cứ như thế. Những cấu hình khác là x12 , x16 và x32 .

Bus PCI có độ rộng 32-bit , tốc độ xung nhịp đồng hồ cao nhất là 33MHz, cho phép dữ liệu cao nhất truyền 133MB/s . Bus PCI-X có độ rộng 64-bit, rộng gấp đôi so với Bus PCI . Những tính năng khác nhau của PCI-X cho phép tốc độ truyền dữ liệu lên tới từ 512MB tới 1GB/s

• Ưu tiên dữ liệu, điều này cho phép hệ thống di chuyển hầu hết những dữ liệu quan trọng đầu tiên và ngăn chạn hiện tượng kiểu nghẽn mạch cổ chai.

• Dữ liệu được truyền theo thời gian thực.

• Sử dụng ít chân cắm hơn do độ rộng dữ liệu nhỏ hơn Bus thông thường.

• Dễ dàng kết nối và dò tìm lỗi.

• Đơn giản hơn để ngắt dữ liệu thành những gói nhỏ và đặt những gói nhỏ cùng với nhau. Mỗi một thiết bị có những đường dữ liệu riêng do kết nối Point-to-Point từ Switch, tín hiệu từ nhiều nguồn không mất thời gian làm việc trên cùng một Bus.

Các máy in laser hoạt động bằng cách đặt mực toner (toner: chất mực dạng bột có khả năng tích điện) trên một trống quay (drum) được tích điện, rồi sau đó chuyển mực toner lên giấy in khi tờ giấy này dịch chuyển qua hệ thống ở cùng một tốc độ với trống quay. Hình 5.1.1 cho ta thấy sáu bước tuần tự của tiến trình in trong máy in laser. Bốn bước đầu tiên sẽ sử dụng các thàng phần máy in vốn chịu dựng sự hao mòn nhiều nhất, tức các thành phần được chứa bên trong hộp tháo ra được (cartridge). Việc chứa đựng các thành phần này bên trong một hộp cartridge sẽ khiến máy in bền hơn. Hai bước sau cùng được thực hiện bên ngoài hộp cartridge. Các thủ tục in laser trong hình 5.1 như sau:

Lưu ý rằng hình 5.1 chỉ cho ta thấy mặt cắt của trống, các cơ cấu và giấy in. Khi hính dung tiến trình này, cần nhớ rằng trống quay có chiều rộng bằng với chiều rộng của giấy in. Gương phản chiếu (mirror), thanh gạt mực và các trục lăn trong hình này cũng có chiều rộng bằng với chiều rộng của tờ giấy in. Trước hết bạn hãy để ý vị trí của hộp cartrige trong hình vẽ, trống cảm quang quay theo chiều kim đồng hồ nằm bên trong cartridge và đường đi của tờ giấy in, vốn di chuyển qua hình vẽ từ phải sang trái

Trước hết các thang gạt (blade) sẽ chùi sạch mực toner còn sót lại trên trống. Kế đó, các đèn xóa (erase lamp, được đặt bên ngoài hộp cartridge) sẽ khử điện tích cho trống bằng cách chiếu ánh sáng lên bề mặt của trống để trung hòa (neutralize) bất kỳ điện tích nào còn sót lại trên trống.

Bước làm sạch sẽ sạch mực toner và khử điện tích còn

sót lại trêntrống.

Bước 2: Chuẩn bị.

Bước chuẩn bị sẽ đặt một điện tích đồng nhất-600v lên trống. Điện tích này được đặt lên trống bởi một dây dẫn thiết bị điện hoa chính (primary coronawire) vốn được nạp điện bởi một bộ nguồn cung cấp điện thế cao. (Một thiết bị điện hoa (corona) là một thiết bị có khả năng tạo điện tích). Trong hính 5.1, ta có thể thấy thiết bị điện hóa chính (primary corona) nằm giữa dây dẫn thiết bị điện hóa chính và trống quay, nó sẽ điều hòa điện tích trên trống quay để đảm bảo rằng điện tích này đồng nhất ở mức -600v.

Trong bước ghi, điện tích đồng nhất vốn được đặt trên trống quay trong bước 2 sẽ được giảm bớt đi chỉ ở những nơi cần in. Điều này được thực hiện bằng cách điều khiển các gương để chúng phản chiếu các tia laser vào mặt trống theo một mẫu hình (pattern) giống hệt như ảnh cần in. Đây chính là bước đầu tiên mà các dữ liệu từ máy tính cần phải được truyền tải tới máy in. Hình 5.1 cho ta thấy tiến trình này: Các dữ liệu từ máy PC được bộ định dạng (formatter)

(1) tiếp nhận và được chuyển tới bộ kiểm soát DC (DC controller)

(2), vốn là thiết bị kiểm soát đơn vị laser (laser unit)

(3). Tia laser được khởi xướng và được dẫn hướng tới một gương hình bát giác được gọi là gương quét (scanning mirror). Gương quét

(4) được quay theo chiều kim đồnghồ bởi mộ mô-tơ quét. Khi gương quét quay, tia laser được diều khiển theo một chuyển động quét để quét suốt toàn bộ chiều dài của trống quay. Tia laser được phản chiếu ra khỏi gương quét và được tập trung bởi một thấu kính tập trung (,focusing lens) rồi được gởi tới gương phản chiếu. Gương phản chiếu sẽ lái tia laser đi qua một khe hở trong cartridge và chiếu vào trống quay.

Bước ghi-được thực hiện bởi một tia laser không thấy được,các gương và các mô-tơ sẽ giảm bớt điện tích trên trống quay tại những nơi cần in. Tốc độ của mô-tơ quay trống và tốc độ của mô-tơ quét quay gương quét được đồng bộ hóa sao cho tia laser hoàn tất một đường quét (scanline) dọc theo trống rồi quay trở lại phần đầu của trống này để bắt đầu một đường quét mới, nhằm đạt được quét thích hợp cho mỗi inch của chu vi trống. Ví dụ đối với một máy in 300 dpi (dots per inch: số lượng điểm ảnh trên mỗi inch), tia lasre sẽ quét 300 lượt cho mỗi inch của chu vi trống. Tia laser được bật và tắt liên tục khi nó thực hiện một quét đơn theo số chiều dài của trống, để các điểm (dot) được ghi dọc theo trống trên mỗi lượt quét. Đối với một máy in 300 dpi, 300 điểm sẽ được ghi dọc theo trống cho mỗi inch của chiều dài trống. 300 điểm trên mỗi inch chiều dài, cùng với 300 lượt quét cho mỗi inch của chu vi trống, hợp thành độ phân giải 300*300 điểm trên mỗi inch vuông của chiều máy in laser để bàn. Giống hệt như việc tia laser quét được đồng bộ hóa với trống quay, kết xuất dữ liệu cũng được đồng bộ hóa với tia quét này. Trước khi tia laser bắt đầu quét dọc theo trống, gương phát hiện tia (beam detect mirror, xem hình 5.1) sẽ phát hiện sự hiện diện ban đầu cùa tia laser bằng cách phản xạ tia này vào một sợi quang (optical fiber). Tia sáng này sẽ đi dọc theo sợi quang để tới bộ kiểm soát DC (DC controller) và tại đó nó sẽ được chuyển đổi thành một tín hiệu điện được dùng để đồng bộ hóa kết xuất dữ liệu. Tín hiệu này được dùng để chẩn đoán các sự cố với tia laser hoặc mô-tơ quét. Tia laser đã ghi một hình ảnh lên bề mặt trống ở dạng các vùng mang điện tích –100v. Điện tích –100v trên vùng hình ảnh này sẽ được sử dụng trong giai đoạn triển khai để chuyển mực toner sang bề mặt trống.

Hình 5.3 cho ta thấy rõ hơn về bước triển khai,trong đó mực toner được trục lăn triển khai (developing cylinder) áp vào các vùng mang điện tích –100v trên bề mặt trống. Mực toner sẽ di chuyển từ trục lăn sang trống khi cả hai quay rất gần nhau. Trục lăn được bao phủ bởi một lớp mực toner, vốn được chế tạo từ nhựa thông đen liên kết với sắt, tương tự như loại mực toner được sử dụng trong các máy photocopy. Mực toner được giữ trên bề mặt của trục lăn bởi lực hấp dẫn của chính nó đối với một nam châm nằm bên trong trục lăn. Một thanh gạt kiểm soát (control blade) sẽ ngăn cản không cho mực toner bám vào bề mặt trục lăn. Mực toner này sẽ nhận một điện tích âm (giữa –200v và –500v ) vì bề mặt này được nối tới một bộ nguồn DC được gọi là bộ thế dịch DC (DC bias).

Hình 5.3 bước triển khai, mực toner tích điện sẽ được

đặt lên bề mặtcủa trống.
Mực toner mang điện tích âm nhiều hơn các vùng mang điện tích –100v trên

bề mặt trống, nhưng ít hơn các vùng mang điện tích –600v trên bề mặt trống. Do đó, mực toner bị hút vào các vùng –100v trên bề mặt trống. Đồng thời, mực toner bị đẩy ra khỏi các vùng điện tích –600v của bề mặt trống, vì chúng mang điện tích âm tương đối đối với điện tích của mực toner. Kết quả là mực toner sẽ bám dính lên trống tại những nơi mà tia laser đã chiếu vào và bị đẩy ra khỏi những nơi mà tia laser chưa chiếu vào. Hầu hết các máy in đều cung cấp một cách để bạn điều chỉnh mật độ in (print density). Với các máy in laser, khi bạn điều chỉnh mật độ in, bạn đang điều chỉnh điện tích bộ thế hiệu dịch DC (DC bias) trên trục lăn triển khai; điện tích này kiểm soát mực toner được hút vào trục lăn và do đó, khi điện tích này thay đổi, mật độ in cũng thay đổi, mật độ in cũng thay đổi theo.

Trong bước chuyển giao, thiết bị điện hoa chuyển giao sẽ sinh ra một điện thế dương trên tờ giấy in khiến mực toner bị hút từ trống quay sang tờ giấy in khi nó qua giữa thiết này và trống quay. Bộ khử tĩnh điện(static charge eliminator) sẽ làm yếu điện tích dương trên tờ giấy in và điện tích âm trên trống quay để tờ giấy này không bám chặt vào trống quay do sự chênh lệch điện tích. Tính chất rít của tờ giấy in và bán kính nhỏ của trống quay khiến tờ giấy này tách rời khỏi trống in và đi tới trục nung chảy (fusing roller). Nếu sử dụng loại giấy mỏng tring một máy in laser,tờ giấy in co thể quấn tròn quanh trống quau và đây là lý do giải thích tại saocác tài liệu hướng dẫn sử dụng máy in laser đều chỉ dẫn bạn sử dụng chỉ những loại giấy được thiết kế dành cho máy in laser.

Bước nung chảy sẽ làm cho mực toner liên kết với giấy in. Cho tới thời điểm này, mực toner chỉ đơn thuần nằm trên giấy in. Các trục lăn nung chảy (fusing roller) sẽ áp dụng vừa áp suất lẫn nhiệt độ trên tờ giấy này. Mực toner sẽ lan chảy và các trục lăn sẽ ép mực toner vào tờ giấy in. Nhiệt độ của các trục lăn này được máy in giám sát. Nếu nhiệt độ này vượt quá giá trị tối đa cho phép (410F đối với một số máy in), máy in sẽ tự động tắt.