Периферийные устройства
Дальнейшем развитием спецификации SCSI стал стандарт SCSI-2. Он предлагал для данного интерфейса большую гибкость и производительность. Для повышения производительности в спецификацию SCSI-2 был введен так называемый широкий (Wide) вариант шины данных, предусматривающий наличие 24 дополнительных линий. Так появился Wide SCSI-2.
Использование различных функциональных периферийных устройств, отличающихся физическими принципами работы, быстродействием, уровнями сигналов обусловило унификацию их интерфейсов. Интерфейсы ПУ классифицируют как устройства зависимые (или малые интерфейсы) и устройства независимые различного функционального назначения и быстродействия.
Контролером в ПЭВМ называют дополнительно управляющее либо сопрягающее, либо выполняющее и те и другие функции вместе, устройство. Контролеры применяются также для ограничения прямого доступа к процессору, тем самым достигается повышение оперативного быстродействия процессора. Структурно контроллер представляет из себя микрочип с зашитым в нем набором простейших микрокоманд, присутствует шинный формирователь (шина адреса и шина данных), при Читать далее
По характеру отображаемой информации УОИ (устройство отображения информации) делятся на алфавитно-цифровые и графические. По обзорности экрана в зависимости от числа операторов УОИ подразделяются на индивидуальные, групповые и коллективные (для целого коллектива – звездный ЦУП). В зависимости от направления передачи потока информации ЭВМ-УОИ – оператор устр. визуального отображения можно разделить на пассивные и деловые: в первом Читать далее
По принципу работы графические дисплеи делятся на дисплеи с произвольным сканированием и растровые (телевизионные). В дисплеях с произвольным сканированием элементы экрана возбуждаются в последовательности, определяемой порядком поступления их координат на вход. В растровых дисплеях изображение создается по средствам телевизионного растра, который обеспечивает упорядоченное последовательное возбуждение всех растровых элементов экрана.
В состав этого дисплея входят: дисплейный процессор (ДП), буферное ЗУ (БЗУ); электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), клавиатура (К), блок ввода графической информации (БВГИ). Дисплеи с произвольным сканированием можно подразделить на точечные и векторные. В точечных любое изображение формируется из отдельных точек, координаты которых в произвольном порядке задаются в дисплейной программе. В векторных дисплеях изображение составляется из отдельных Читать далее
Первый монохромный монитор служил окном, которое отражало содержимое видеопамяти. Картина была статической и с невысокой плотностью изображения. С течением времени конструкторам удалось добиться улучшения этих качеств и появились современные монохроматические и цветные мониторы.
Цветной дисплей показывает более сложное, чем монохромный, изображение, что выражается в необходимости вместо одной электронной пушки ставить три. Цветная ЭЛТ должна показать более широкий диапазон цветов. Чтобы показать цвет на экране требуются зерна люминофора красного, зеленого и синего цветов. Эти зерна имеют вид точек или полосок, которые размещаются очень близко друг к другу и в Читать далее
Плата адаптера формируется как модуль вставляется в слот материнской платы, монитор подключается к модулю. В компьютерах фирмы IBM и совместимых с ними применяется монохроматические и цветные дисплеи с цифровыми и аналоговыми видеосигналами и различными частотами строчной и кадровой синхронизации.
Клавиатура – это устройство ввода-вывода, которое подключено к системе четырехпроводным кабелем. Хотя внутри клавиатуры и находится отдельный микропроцессор, нет простого способа запрограммировать его. Большинство информации, которую обрабатывает компьютер, вводится через клавиатуру. Из комбинаций клавиш, которых может быть различное количество, можно ввести 256 различных символов.
Значительная часть конструкторской и др. документации представляется в графической форме. Поэтому требуется обеспечить преобразование графической информации к цифровому виду, для удобства обработки в ЭВМ этот процесс осуществляется с помощью устройства ввода графической информации (УВГИ). Его можно разделить на 4 этапа: 1. поиск изображения на носителе информации; 2. выделение элементов изображения, подлежащих кодировке; 3. преобразование координат Читать далее
Все печатающие устройства можно подразделить на последовательные, строчные и страничные. Принадлежность принтера к той или иной из перечисленных групп зависит от того, формирует он на бумаге символ за символом или сразу всю строку, а то и целую страницу. В свою очередь, в каждой группе можно выделить устройство ударного (impact) и безударного (non-impact) действия. Обычно безударными Читать далее
В лазерных (lazer—jet) принтерах используются электрографический принцип создания изображения, который включает в себя создание рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с последующей визуализацией этого рельефа. Собственно визуализация осуществляется с помощью частиц сухого порошка-тонера, нанесенного на бумагу. Наиболее важными частями лазерного принтера можно считать фотопроводящий цилиндр (печатающий барабан), полупроводниковый лазер и прецизионную оптико-механическую систему, перемещающую луч.
Принтер с термопереносом восковой мастики. Принцип работы принтера с переносом (Terminal wax transfer) состоит в том, что термопластичное вещество, нанесенное на тонкой подложке на тонкой подложке, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами сопел и игл) печатающей головки обеспечивается данная температура.
Графическая форма представления информации – одна из наиболее распространенных форм, используемых в качестве технической документации, в картографии, метеорологии, при оперативном изображении различных процессов для их оценки оператором и решения ряда др. задач. Графическое изображение может быть получено на носителе в виде визуального сообщения для человека (чертеж, схема) или в виде изделия (маска, трафарет, шаблон заготовки Читать далее
Сегодня на рынке имеется много хорошо разработанных магнитных носителей и устройств по их чтению. Одними из первых появились гибкие диски и их дисководы. Сегодня имеется два вида дисков: на 3,5? и 5,25?, емкостью 1,44 Мб и 1,2 Мб соответственно. Информация на диске организована в виде концентрических колец-дорожек. Дорожки разделены на отдельные участки-сектора. Начало каждого сектора Читать далее
Первый жесткий диск был создан более 20 лет назад фирмой IBM, имел 30 дорожек, разбитых на 30 секторов и общей емкостью 16 Кб. Массовое же применение винчестеров началось в 1980 году, когда фирма Seagate Technology выпустило устройство SI-506 с форм-фактором FM 5,25?. Его форматированная емкость была 5 Мб. Конструктивно винчестер представляет собой закрытый корпус, в Читать далее
Устройства фирмы Sy Quest используют 3,5? картриджи емкостью 135 Мб. Эти картриджи имеют жесткую металлическую основу и выполнены на основе винчестерной технологии. Сам привод во многом аналогичен внешнему 5,25? и 305?дисководу. На самом деле носителем является именно жесткий диск, заключенный в прочный пластмассовый конверт. Эти устройства используют SCSI и EIDE интерфейсы. Скорость вращения диска – Читать далее
Японская корпорация Mitsumi реализовала так называемый суперфлоппический накопитель, он имеет форм – фактор 3,5?, а емкость его сменного диска – 128 Мб. Это устройство совместимо с 3,5? дисководом. В нем разработчики объединили характерные черты флоппи, винчестеров и оптических дисков. Защелки и отверстия на 3,5? флоптикал-дискете расположены зеркально по отношению к обычной 3,5? дискеты имеют емкость Читать далее
Стримеры представляют собой остатки прежних барабанных накопителей больших ЭВМ. Их основой является магнитная лента. Под стримером (stream – поток) понимают лентопротяжный механизм, работающий в инерционном режиме. Суть работы состоит в том, что длина отрезка магнитной ленты, проходящей мимо головки, при остановке или перезапуске лентопротяжного механизма, намного превышает длину промежутка между блоками информации. Таким образом, лента Читать далее
Одним из наиболее ярких представителей этого класса яв-ся CD—ROM устройства. Для производства записи на таком носителе применяется луч полупроводникового лазера. Сфокусированный луч в состоянии за доли микросекунды испарить материал в определенном месте диска и оставить кратер (диам 0,6 мкм, глубиной 0,1 мкм). В отсутствие луча поверхность диска остается без изменений, т.о. происходит запись импульсов в Читать далее
Создание устройств интерактивной связи (УИС) человека с машиной продиктовано необходимостью оперативного управления и ввода информации в вычислительную систему. В основном такие устройства представляют собой комбинацию устройств ввода и устройств вывода информации. при этом используются зрительный, тактильный и звуковой носители передачи информации.
В настоящее время 25-40% всех микро ЭВМ используются в таких областях, где системы ввода-вывода аналоговых сигналов и связи с объектами управления являются основными, а подчас и единственными средствами общения ПЭВМ с внешним миром. Эти системы ввода-вывода позволяют получить информацию об аналоговых процессах и параметрах, характеризуемых непрерывным изменением величины (температура, давление, механическое перемещение, напряжение и т.д.). Читать далее
Принцип действия ЦАП заключается в суммировании аналоговых величин (токов или напряжений), пропорциональных весам разрядов входного цифрового входа. Выходное напряжение UA ЦАП можно описать выражением: n-1 n-1 UA = S Ui = U0 S pi ai (1) 0 0
Шины расширения являются средствами подключения системного уровня: они позволяют адаптерам и контроллерам непосредственно использовать системные ресурсы компьютера – пространства памяти и ввода-вывода, прерывания, каналы прямого доступа к памяти. Устройства, подключаемые к шинам расширения, могут сами управлять этими шинами, получая доступ к остальным ресурсам компьютера. Такое прямое управление позволяет разгружать центральный процессор и добиваться высоких скоростей Читать далее
PCI (Peripheral Component Interconnect) local bus – шина соединения периферийных компонентов является основной шиной расширения современных компьютеров. Она соединяется с системной шиной процессора высокопроизводительным «северным» мостом, входящим в состав чипсета системной платы. Остальные шины расширения ввода-вывода, а также локальная шина X-BUS и интерфейс LPC, к которым подключаются микросхемы системной платы (ROM BIOS, контроллеры прерываний, клавиатуры, Читать далее
Шина PCI – набор сигнальных линий, непосредственно соединяющих интерфейсные выводы группы устройств. В системе может присутствовать несколько шин PCI, соединенных мостами PCI. Мосты электрически отделяют интерфейсные сигналы одной шины от другой, соединяя их логически. Главный мост соединяет главную шину с ядром системы – процессором и памятью. Каждая шина имеет свой номер. Главная шина имеет нулевой Читать далее
В каждой команде шины указывается адрес данных, передаваемых в первой фазе пакета данных. Адрес для каждой последующей фазы пакета данных увеличивается на 4 (следующее двойное слово), но в командах обращения к памяти порядок может быть иным. Байты шины AD, несущие действительную информацию, выбираются сигналами C/BE[3:0]# в фазах данных. Внутри пакета эти сигналы могут менять состояние Читать далее
Команды шины PCI определяются значениями бит C/BE# в фазе адреса. 1. Команда подтверждения прерывания предназначена для чтения вектора прерываний. По протоколу она выглядит как команда чтения, неявно адресованная к системному контроллеру прерываний. Здесь в фазе адреса полезная информация не передается, но ее инициатор должен обеспечить стабильность сигналов и корректность паритета.
Работа шины контролируется несколькими таймерами, не позволяющими впустую расходовать такты шины и планировать распределение полосы пропускания. Каждое устройство должно достаточно быстро отвечать на адресованную ему транзакцию. Задержка первой фазы данных, то есть задержка появления сигнала TRDY# относительно FRAME#, не должна превышать 16 тактов шины. Если устройство иногда не успевает уложиться в этот интервал, оно должно Читать далее
