Устройство и принцип работы факсимильного аппарата

Факс-аппарат как популярная система связи. Аппарат факсимильной связи, широко известный как факс, является одним из наиболее распространенных примеров цифровых коммуникационных систем. По степени интеграции в офисную работу он уступает, пожалуй, только классическому телефонному аппарату. Принцип его работы, если упростить, заключается в преобразовании визуального изображения или текста в цифровые сигналы с их последующей передачей по каналам обычной телефонной сети. Оборудование на принимающей стороне получает этот цифровой поток данных и восстанавливает из него исходное изображение, перенося его на бумажный носитель. Хотя модем является лишь частью сложного устройства, именно он выполняет ключевую функцию интерфейса между цифровыми схемами аппарата и аналоговой коммутируемой телефонной линией общего пользования (ТфОП).

Внутреннее устройство факсимильного аппарата. Несмотря на компактные размеры, типичный факс-аппарат содержит необычно сложную компоновку электронных схем и механических узлов. Как показано на Рис. 9.17, который представляет собой упрощенную блок-схему полнофункционального аппарата, его архитектура является модульной и включает несколько ключевых компонентов. Сердцем всей системы выступает центральный микропроцессор, который координирует все операции, управляет потоком входящих и исходящих данных и обеспечивает синхронизацию работы механических и электронных блоков. Для своей работы микропроцессор требует тесного взаимодействия с устройствами памяти различного типа.

Рис. 9.17. Блок-схема факс-аппарата

Роль памяти в работе факс-аппарата. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM) хранит прошивку — неизменяемые программные инструкции, определяющие алгоритмы работы факс-аппарата. В ROM-памяти также могут содержаться различные справочные данные: таблицы символов для дисплея, стандартные форматы документов и служебная информация. В отличие от нее, Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) используется для временного хранения изменчивых данных. В RAM-памяти размещаются результаты промежуточных расчетов, переменные параметры, флаги состояния системы и буфер принимаемых или передаваемых изображений. Объемы и конкретное назначение памяти варьируются в зависимости от модели аппарата.

Архитектура микропроцессорного узла. Более детальная структура вычислительного ядра представлена на Рис. 9.18, где изображена блок-схема стандартной архитектуры связки микропроцессор – устройство памяти. Центральный микропроцессор через системную шину адресуется к ROM для чтения команд и к RAM для записи и чтения временных данных. Эта архитектура позволяет микропроцессору эффективно управлять всеми процессами: от сканирования документа и модуляции сигнала до управления механизмом печати и работой пользовательского интерфейса. Именно программное обеспечение, хранящееся в ПЗУ, определяет функциональность и поддерживаемые протоколы связи, такие как Group 3 (G3), которые являются стандартом для большинства факсов.

Рис. 9.18. Блок-схема микропроцессора

Заключение о сложности технологии. Таким образом, даже простой с виду факс-аппарат представляет собой сложное цифровое устройство, чья работа обеспечивается скоординированным взаимодействием центрального микропроцессора, специализированной памяти и периферийных модулей. Его внутренняя архитектура является наглядным примером встраиваемой системы, предназначенной для решения конкретной задачи — передачи изображений на расстояние. Изучение принципов его работы дает фундаментальное понимание того, как происходит оцифровка аналоговой информации, ее сжатие и передача по узкополосным каналам связи, что является основой многих современных технологий, включая сканирование и интернет-коммуникации.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Бигелоу С.Д., Карр Д.Д., Виндер С..

Источник: Энциклопедия телефонной электроники.

Данные публикации будут полезны студентам и специалистам в области телекоммуникаций и сетевых технологий, инженерам, изучающим принципы передачи данных, а также всем, кто интересуется историей и эволюцией модемной связи и базовыми сетевыми протоколами.