Архитектура компьютера - Таненбаум Э

Вспомогательная память

103

используется настоящее золото. В отличие от обычных компакт-дисков с физическими углублениями, CD-R моделируются с помощью изменения отражательной способности впадин и площадок Для этого между слоем поликарбоната и отражающим слоем золота помещается слой красителя, как показано на рис 2.21. Используется два вида красителей: цианин зеленого цвета и пталоцианин желто- вато-оранжевого цвета. Химики могут спорить до бесконечности, какой из них лучше. Эти красители сходны с теми красителями, которые используются в фотографии, и именно поэтому Kodak и Fuji являются главными производителями дисков CD-R.

На начальной стадии слой красителя прозрачен, что дает возможность свету лазера проходить сквозь него и отражаться от слоя золота. При записи информации мощность лазера увеличивается до 8-16 мВт. Когда луч достигает красителя, краситель нагревается, и в результате разрушается химическая связь. Такое изменение молекулярной структуры создает темное пятно. При чтении (когда мощность лазера составляет 0,5 мВт) фотодетектор улавливает разницу между темными пятнами, где краситель был поврежден, и прозрачными областями, где краситель не тронут. Это различие воспринимается как различие между впадинами и площадками даже при чтении на обычном устройстве для считывания компакт-дисков или на аудио-проигрывателе.

Ни один новый вид компакт-дисков не обходился без публикации параметров в книге определенного цвета. В случае с CD-R это была Оранжевая книга, вышедшая в 1989 году. Этот документ определяет диск CD-R, а также новый формат, CD-ROM XA, который позволяет записывать информацию на CD-R постепенно: несколько секторов сегодня, несколько секторов завтра, несколько секторов через месяц. Группа последовательных секторов, записываемых за 1 раз, называется до-

рожкой компакт-диска.

			Этикетка
	Защитный спой лака			Темное пятно
	Отражающий слой позолоты
				— в слое красителя,
	Слой . красителя
				выжигаемое лазером
	1.2мм
				в процессе записи
	Поликарбонат		Подложка
	,Направление
	движения		Линза
	Фотодетектор		•Призма
	L		Инфракрасный
	[j		лазерный диод

Рис. 2.21. Поперечное сечение диска CD-R и лазера (масштаб не соблюдается). Обычный компакт-диск имеет сходную структуру, но у него отсутствует слой красителя и вместо слоя золота используется слой алюминия с выемками

1 0 4 Глава 2. Организация компьютерных систем

Одним из первых применений CD-R был фото-компакт-диск фирмы Kodak. При такой системе клиент приносит экспонированную пленку и старый фото-ком- пакт-диск в проявочную машину и получает свой старый компакт-диск, на который после старых снимков записаны новые. Новый пакет данных, полученный в результате сканирования негативов, записывается на компакт-диск в виде отдельной дорожки. Такой способ записи необходим, поскольку заготовки дисков CD-R слишком дорого стоят, поэтому записывать каждую новую пленку на новый диск невыгодно.

Однако с появлением такого типа записи возникла новая проблема. До появления Оранжевой книги у всех компакт-дисков былединый VTOC(VolumeTableof Contents — оглавление диска). При такой системедозаписывать диск было невозможно. Решением данной проблемы стало предложение давать для каждой дорожки компакт-диска отдельный VTOC. В список файлов VTOC могут включаться все файлы из предыдущих дорожек или некоторые из них. После того как диск CD-R вставлен в считывающее устройство, операционная система начинает искать среди дорожек самый последний VTOC, который выдает текущее состояние диска. Если в текущий VTOC включить только некоторые, а не все файлы из предыдущих дорожек, может создаться впечатление, что файлы были удалены. Дорожки можно группировать в сессии. В этом случае мы говорим о многосессионных ком- пакт-дисках. Стандартные аудио-проигрыватели не могут работать с многосекционными компакт-дисками, поскольку они ожидают единый VTOC в начале диска.

Каждая дорожка должна записываться непрерывно без остановок. Поэтому жесткий диск, от которого поступают данные, должен работать достаточно быстро, чтобы вовремя их доставлять. Если файлы, которые нужно скопировать, расположены в разных частях жесткого диска, длительное время поиска может послужить причиной остановки потока данных на CD-R и, следовательно, причиной недобора данных буфера. В результате недобора данных буфера у вас появится замечательная блестящая (правда, немного дорогая) подставка для стаканов и бутылок. Программное обеспечение CD-R обычно предлагает параметр сбора всех необходимых файлов в виде блока последовательных данных. То есть до передачи файлов на CD-R создается копия компакт-диска в 650 Мбайт. Однако этот процесс обычно удваивает время записи, требует наличия 650 Мбайт свободного дискового пространства и не защищает от того, что жесткие диски начинают совершать рекалибровку в случае перегрева.

С появлением CD-R у отдельных лиц и компаний появилась возможность без труда копировать компьютерные и музыкальные компакт-диски, что часто происходит с нарушением авторских прав. Были придуманы разные средства, препятствующие производству пиратской продукции и затрудняющие чтение компактдисков с помощью программного обеспечения, разработанного не производителем данного диска. Один из таких способов — запись на компакт-диск информации о том, что длина всех файлов составляет несколько гигабайт. Это препятствует копированию файлов на жесткий диск с использованием обычного программного обеспечения. Настоящие размеры файлов включаются в программное обеспечение производителя данного компакт-диска или прячутся где-нибудь на компактдиске (часто в зашифрованном виде). При другом подходе в избранные секторы вставляются заведомо неправильные коды с исправлением ошибок. Программ-

Вспомогательная память

105

ное обеспечение, прилагаемое к данному компакт-диску, зафиксирует эти ошибки, а обычное программное обеспечение проверит эти коды с исправлением ошибок и не будет работать, если они заведомо правильные. Кроме того, возможно использование нестандартных промежутков между дорожками и других физических «дефектов».

CD-RW

Хотя люди и привыкли к таким носителям информации, которые нельзя перезаписывать (такими носителями являются, например, бумага или фотопленка), все равно существует спрос на перезаписываемые компакт-диски. В настоящее время появиласьтехнологияCD-RW(CD-Rewritable—перезаписываемыйкомпакт- диск). При этом используется носитель такого же размера, как и CD-R. Однако вместо красителя (цианина или пталоцианина) при производстве CD-RW используется сплав серебра, индия, сурьмы и теллура для записывающего слоя. Этот сплав имеет два состояния: кристаллическое и аморфное, которые обладают разной отражательной способностью.

Устройства для записи компакт-дисков снабжены лазером с тремя вариантами мощности. При самой высокой мощности лазер расплавляет сплав, переводя его из кристаллического состояния с высокой отражательной способностью в аморфное состояние с низкой отражательной способностью, так получается впадина. При средней мощности сплав расплавляется и возвращается обратно в естественное кристаллическое состояние, при этом впадина превращается снова в площадку. При низкой мощности лазер определяет состояние материала (для считывания информации), никакого перехода состояний при этом не происходит.

CD-RW не заменили CD-R, поскольку заготовки дисков CD-RW гораздо дороже заготовок CD-R. Кроме того, для приложений, поддерживающих жесткие диски, большим плюсом является тот факт, что с CD-R нельзя случайно стереть информацию.

DVD

Основной формат компакт-дисков использовался с 1980 года. С тех пор технологии продвинулись вперед, поэтому оптические диски с высокой емкостью сейчас вполне доступны по цене и пользуются большим спросом. Голливуд с радостью заменил бы аналоговые видеозаписи на цифровые диски, поскольку они лучше по качеству, их дешевле производить, они дольше служат, занимают меньше места на полке в магазине и их не нужно перематывать. Компании, выпускающие бытовую технику, занимаются поисками нового массового продукта, а многие компьютерные компании хотят добавить к своему программному обеспечению мультимедиа.

Такое развитие технологий и спроса на продукцию трех чрезвычайно богатых и мощных индустрии привело к появлению DVD (изначально сокращение от

DigitalVideoDisk—цифровойвидеодиск,асейчасофициальноDigitalVersatile Disk — цифровой универсальный диск). Диски DVD в целом похожи на ком- пакт-диски. Как и обычные компакт-диски, они имеют 120 мм в диаметре, создаются на основе поликарбоната и содержат впадины и площадки, которые освеща-

106 Глава 2. Организация компьютерных систем

ются лазерным диодом и считываются фотодетектором. Однако существует несколько различий:

1.Впадины меньшего размера (0,4 микрона вместо 0,8 микрона, как у обычно- гокомпакт-диска).

2.Более плотная спираль (0,74 микрона между дорожками вместо 1,6 микрона).

3.Красный лазер (с длиной волны 0,65 микрона вместо 0,78 микрона).

В совокупности эти усовершенствования дали семикратное увеличение емкости (до 4,7 Гбайт). Считывающее устройство для DVD 1х работает со скоростью 1,4 Мбайт/с (скорость работы считывающего устройства для ком- пакт-дисков составляет 150 Кбайт/с). К несчастью, из-за перехода к красному лазеру потребовались DVD-проигрыватели с двумя лазерами или со сложной оптической системой, чтобы можно было читать существующие музыкальные и компьютерные компакт-диски. Таким образом, не все DVD-про- игрыватели могут работать со старыми компакт-дисками. Кроме того, не всегда возможно считывание дисков CD-R и CD-RW.

Достаточно ли 4,7 Гбайт? Может быть. Если использовать сжатие MPEG-2 (стандарт IS 13346), DVD-диск объемом 4,7 Гбайт может вместить полноэкранную видеозапись на 133 минуты с высокой разрешающей способностью (720x480) вместе с озвучиванием на 8 языках и субтитрами на 32 других языках. Около 92% фильмов, снятых в Голливуде, по длительности меньше 133 минут. Тем не менее для некоторых приложений (например, игр мультимедиа или справочных изданий) может понадобиться больше места, а Голливуд мог бы записывать по несколько фильмов на один диск. Поэтому было разработано 4 формата:

1.Односторонние однослойные (4,7 Гбайт).

2.Односторонние двуслойные (8,5 Гбайт).

3.Двусторонние однослойные (9,4 Гбайт).

4.Двусторонние двуслойные (17 Гбайт).

Зачем так много форматов? Если говорить коротко, основная причина — убеждения компаний. Philips и Sony считали, что нужно выпускать односторонние диски с двойным слоем, a Toshiba и Time Warner хотели производить двусторонние диски с одним слоем. Philips и Sony думали, что покупатели не захотят переворачивать диски, а компания Time Warner полагала, что если поместить два слоя на одну сторону диска, он не будет работать. Компромиссное решение — выпускать все варианты, а рынок уже сам определит, какой из вариантов выживет.

При двуслойной технологии на нижний отражающий слой помещается полуотражающий слой. В зависимости от того, где фокусируется лазер, он отражается либо от одного слоя, либо от другого. Чтобы обеспечить надежное считывание информации, впадины и площадки нижнего слоя должны быть немного больше по размеру, поэтому его емкость немного меньше, чем у верхнего слоя.

Двусторонние диски создаются путем склеивания двух односторонних дисков по 0,6 мм. Чтобы толщина всех версий была одинаковой, односторонний диск толщиной 0,6 мм приклеивается к пустой подложке (возможно, в будущем эта под-

Вспомогательная память

1 0 7

ложка будет содержать 133 минуты рекламы, в надежде, что покупатели заинтересуются, что там на нем). Структура двустороннего диска с двойным слоем показана на рис. 2.22.

	Поликарбонатная подложка 1	Полуотражающий
Односторонний диск	> <	слой
толщиной 0,6 мм		Алюминиевый
	"""^	отражатель
	Клейкий слой
	"*-*.Алюминиевый
Односторонний диск		отражатель
толщиной 0,6 мм		Полуотражающий
	Поликарбонатная подложка 2
		слой
Рис. 2.22. Двусторонний диск DVD с двойным слоем

DVD был разработан корпорацией, состоящей из 10 компаний по производству бытовой техники, семь из которых были японскими, в тесном сотрудничестве с главными студиями Голливуда (японские компании являлись владельцами некоторых из этих студий). Ни компьютерная, ни телекоммуникационная промышленность не были вовлечены в разработку, и в результате упор был сделан на использование DVD для видеопрокатов и распродаж Перечислим некоторые стандартные особенности DVD: возможность исключать непристойные сцены из фильма (чтобы родители могли превращать фильм типа NC171 в фильм, который можно смотреть детям), шестиканальный звук, поддержка для перемасштабирования. Последняя особенность позволяет DVD-проигрывателю решать, как обрезать правый и левый край фильмов (у которых соотношение ширины и высоты 3:2) так, чтобы они подходили к современным телевизорам (с форматом 4:3).

Еще одна особенность, которая, вероятно, никогда не пришла бы в голову разработчикам компьютерных технологий, — намеренная несовместимость дисков для Соединенных Штатов и для европейских стран и другие стандарты для других континентов. Голливуд ввел такую систему, потому что новые фильмы всегда сначала выпускаются на экраны в Соединенных Штатах и только после появления видеокассет отправляются в Европу. Это делается для того, чтобы европейские магазины видеопродукции не могли покупать видеозаписи в Америке слишком рано (вследствие этого мог сократиться объем продаж новых фильмов в Европе). Если бы Голливуд стоял во главе компьютерной промышленности, то в Америке были бы дискеты 3,5 дюйма, а в Европе — 9 см.

Поскольку DVD-диски пользуются большой популярностью, возможно, что в скором времени диски DVD-R (на которых возможна запись информации) и DVD-RW (на которых возможна перезапись информации) станут продуктами массового потребления. Однако успех DVD не гарантирован, поскольку кабельные компании планируют доставлять фильмы несколько другим способом — по кабелю, и борьба уже началась.

NC17 — фильмы, содержащие сцены секса и насилия и не предназначенныедля просмотрадетьми. —

Примеч. перев.

1 08 Глава 2 Организация компьютерных систем

Процесс ввода-вывода

Как мы сказали в начале этой главы, компьютерная система состоит из трех основных компонентов: центрального процессора, памяти (основной и вспомогательной) и устройств ввода-вывода (принтеров, сканеров и модемов). До сих пор мы рассматривали центральные процессоры и память. Теперь мы займемся изучением устройств ввода-вывода и тем, как они связываются с остальными компонентами системы.

Шины

Большинство персональных компьютеров и рабочих станций имеют физическую структуру, сходную с той, которая изображена на рис. 2.23. Обычное устройство представляет собой металлический корпус с большой интегральной схемой на дне, которая называется материнской платой. Материнская плата содержит микросхему процессора, несколько разъемов для модулей DIMM и различные микросхемы поддержки Она также содержит шину, протянутую вдоль нее, и несколько разъемов для подсоединения плат устройств ввода-вывода. Иногда может быть две шины одна с высокой скоростью передачи данных (для современных плат устройств ввода-вывода), а другая с низкой скоростью передачи данных (для старых плат устройств ввода-вывода).

Контроллер SCSI Звуковаяка

Модем

Корпуспечатной платы

Краевой разъем

Рис. 2.23. Физическая структура персонального компьютера

Логическая структура обычного персонального компьютера показана на рис. 2.24. У данного компьютера имеется одна шина для соединения центрального процессора, памяти и устройств ввода-вывода, однако большинство систем содержат две и более шин Каждое устройство ввода-вывода состоит из двух частей: одна из них содержит большую часть электроники и называется контроллером, а другая представляет собой само устройство ввода-вывода, например дисковод. Контроллер обычно содержится на плате, которая втыкается в свободный разъем. Исключение представляют контроллеры, являющиеся обязательными (например, клавиатура), которые иногда располагаются на материнской плате. Хотя дисплей (монитор) и не является факультативным устройством, соответствующий контроллер иногда рас-

Процесс ввода-вывода

109

полагается на встроенной плате, чтобы пользователь мог по желанию выбирать платы с графическими ускорителями или без них, устанавливать дополнительную память и т. д. Контроллер связывается с самим устройством кабелем, который подсоединяется к разъему на задней стороне корпуса.

			Монитор		Контроллер	Контроллер
					гибкого	жесткого
				Клавиатура	диска	диска
						ч
	Центральный		Контроллер	Контроллер	Контроллер	Контроллер
		Память			гибкого	жесткого
	процессор		видеоизображения	клавиатуры
					диска	диска

Шина

Рис. 2.24. Логическая структура обычного персонального компьютера

Контроллер управляет своим устройством ввода-вывода и регулирует доступ к шине для этого. Например, если программа запрашивает данные с диска, она посылает команду контроллеру диска, который затем отправляет команды поиска и другие команды на диск. После нахождения соответствующей дорожки и сектора диск начинает передавать контроллеру данные в виде потока битов. Задача контроллера состоит в том, чтобы разбить поток битов на куски и записывать каждый такой кусок в память по мере их накопления. Отдельный кусок обычно представляет собой одно или несколько слов. Если контроллер считывает данные из памяти или записывает их в память без участия центрального процессора, то говорят, чтоосуществляетсяпрямойдоступкпамяти(DirectMemoryAccess,сокращенно

DMA). Когда передача данных заканчивается, контроллер вызывает прерывание, вынуждая центральный процессор приостановить работу текущей программы и начать выполнение особой процедуры. Эта процедура называется программой обработки прерывания и нужна, чтобы проверить ошибки, произвести необходимые действия в случае их обнаружения и сообщить операционной системе, что процесс ввода-вывода завершен. Когда программа обработки прерывания завершена, процессор возобновляет работу программы, которая была приостановлена в момент прерывания.

Шина используется не только контроллерами ввода-вывода, но и процессором для передачи команд и данных. А что происходит, если процессор и контроллер ввода-вывода хотят получить доступ к шине одновременно? В этом случае особая микросхема, которая называется арбитром шины, решает, чья очередь первая. Обычно предпочтение отдается устройствам ввода-вывода, поскольку работу дисков и других движущихся устройств нельзя прерывать, так как это может привести к потере данных. Когда ни одно устройство ввода-вывода не функционирует, центральный процессор может полностью распоряжаться шиной для связи с па-

1 10 Глава 2. Организация компьютерных систем

мятью. Однако если какое-нибудь устройство ввода-вывода находится в действии, оно будет запрашивать доступ к шине и получать его каждый раз, когда ему это необходимо. Такой процесс называется занятием цикла памяти и замедляет работу компьютера.

Такая система успешно использовалась в первых персональных компьютерах, поскольку все их компоненты работали примерно с одинаковой скоростью. Однако как только центральные процессоры, память и устройства ввода-вывода стали работать быстрее, возникла проблема: шина больше не могла справляться с такой нагрузкой. В случае с закрытыми системами, например рабочими станциями, решением данной проблемы стала разработка новой шины с более высокой скоростью передачи данных для следующей модели машины. Поскольку никто никогда не переносил устройства ввода-вывода со старой модели на новую, такой подход работал успешно.

И все же в мире персональных компьютеров многие заменяли процессор более усовершенствованным, но при этом хотели подсоединить свой старый принтер, сканер и модем к новой системе. Кроме того, существовала целая обширная отрасль промышленности, которая выпускала широкий спектр устройств ввода-вы- вода для шины IBM PC, и производители этих устройств были совершенно не заинтересованы в том, чтобы начинать все разработки заново. Компания IBM прошла этот тяжелый путь, выпустив после серии IBM PC серию PS/2. У PS/2 была новая шина с более высокой скоростью передачи данных, но большинство производителей клонов продолжали использовать старую шину PC, которая сейчас назы- ваетсяшинойISA(IndustryStandardArchitecture—стандартнаяпромышленная архитектура). Большинство производителей дисков и устройств ввода-вывода также продолжали выпускать контроллеры для старой модели, поэтому IBM оказалась в весьма неприятной ситуации, поскольку она в тот момент была единственным производителем персональных компьютеров, несовместимых с серией IBM. В конце концов компания была вынуждена вернуться к производству компьютеров на основе шины ISA. Отметим, что ISA также может быть сокращением от Instruction Set Architecture (архитектура набора команд), если речь идет об уровнях компьютера. А если речь идет о шинах, аббревиатура ISA означает Industry Standard Architecture (стандартная промышленная архитектура).

Тем не менее, несмотря на то, что из-за влияния рынка никаких изменений не произошло, старая шина работала слишком медленно, поэтому что-то нужно было предпринять. Данная ситуация привела к тому, что другие компании начали производить компьютеры с несколькими шинами, одна из которых была старой шиной ISA или EISA (Extended ISA — расширенная архитектура промышленного стандарта). EISA — последователь ISA, совместимый со старыми версиями. В настоящее время самой популярной из них является шина PCI (Peripheral Component Interconnect—взаимодействиепериферийныхкомпонентов).Онабыларазрабо- тана компанией Intel, при этом было решено сделать все патенты всеобщим достоянием, чтобы вся компьютерная промышленность (в том числе и конкуренты компании) могла перенять эту идею.

Существует много различных конфигураций шины PCI. Наиболее типичная из них показана на рис. 2.25. В такой конфигурации центральный процессор об-

Процесс ввода-вывода

111

щается с контроллером памяти по специальному средству связи с высокой скоростью передачи данных. Контроллер соединяется с памятью и шиной PCI непосредственно, и таким образом, передача данных между центральным процессором и памятью происходит не через шину PCI. Однако периферийные устройства с высокой скоростью передачи данных, например SCSI-диски, могут подсоединяться прямо к шине PCI. Кроме того, шина PCI имеет параллельное соединение с шиной ISA, чтобы можно было использовать контроллеры ISA и соответствующие устройства. Машина такого типа обычно содержит 3 или 4 пустых разъема PCI и еще 3 или 4 пустых разъема ISA, чтобы покупатели имели возможность вставлять и старые карты ввода-вывода ISA (для медленно работающих устройств), и новые карты PCI (для устройств с высокой скоростью работы1).

В настоящее время существует много разных видов устройств ввода-вывода. Некоторые наиболее распространенные из них описываются ниже.

	Процессор				Шина памяти
	Кэш-	Шина			Основная
	память		PCI		память
Шина SCSI
Сканер	Диск _| Контроллер			Контроллер		Контроллер
SCSI	SCSI	SCSI	видеоизображения			сети
						Шина PCI
	Звуковая	Контроллер		Мост	Модем
	карта	принтера		ISA

Шина ISA

Рис. 2.25. Обычный современный персональный компьютер с шиной PCI и шиной ISA. Модем и звуковая карта — устройства ISA; SCSI-контроллер — устройство PCI

Терминалы

Терминалы компьютера состоят из двух частей: клавиатуры и монитора. В больших компьютерах эти части соединены в одно устройство и связаны с самим компьютером обычным или телефонным проводом. В авиакомпаниях, банках и различных отраслях промышленности, где работают с такими компьютерами, эти устройства до сих пор широко применимы. В мире персональных компьютеров клавиатура и монитор — независимые устройства. Но и в том и в другом случае технология этих двух частей одна и та же.

1Необходимо отметить, что в настоящее время существующие стандарты на персональный компьютер уже не содержат шину ISA. — Примеч. научн. ред.

1 1 2 Глава 2. Организация компьютерных систем

Клавиатуры

Существует несколько видов клавиатур. У первых компьютеров IBM PC под каждой клавишей находился переключатель, который давал ощутимую отдачу и щелкал при нажатии клавиши. Сегодня у самых дешевых клавиатур при нажатии клавиш происходит лишь механический контакт с печатной платой. У клавиатур получше между клавишами и печатной платой кладется слой из эластичного материала (особого типа резины). Под каждой клавишей находится небольшой купол, который прогибается в случае нажатия клавиши. Проводящий материал, находящийся внутри купола, замыкает схему. У некоторых клавиатур под каждой клавишей находится магнит, который при нажатии клавиши проходит через катушку и таким образом вызывает электрический ток. Также используются другие методы, как механические, так и электромагнитные.

В персональных компьютерах при нажатии клавиши происходит процедура прерывания и запускается программа обработки прерывания (эта программа является частью операционной системы). Программа обработки прерывания считывает регистр аппаратного обеспечения в контроллер клавиатуры, чтобы получить номер клавиши, которая была нажата (от 1 до 102). Когда клавишу отпускают, происходит второе прерывание. Так, если пользователь нажимает клавишу SHIFT, затем нажимает и отпускает клавишу «М>, а затем отпускает клавишу SHIFT, операционная система понимает, что ему нужна заглавная, а не строчная буква «М». Обработка совокупности клавиш SHIFT, CTRL и ALT совершается только программным обеспечением (сюда же относится известное сочетание клавиш CTRL-ALT-DEL, которое используется для перезагрузки всех компьютеров IBM PC и их клонов).

Мониторы с электронно-лучевой трубкой

Монитор представляет собой коробку, содержащую электронно-лучевую трубку и ее источники питания. Электронно-лучевая трубка включает в себя электронную пушку, которая выстреливает пучок электронов на фосфоресцентный экран в передней части трубки, как показано на рис. 2.26, а. (Цветные мониторы содержат три электронные пушки: одну для красного, вторую для зеленого и третью для синего цвета.) При горизонтальной развертке пучок электронов (луч) развертывается по экрану примерно за 50 мкс, образуя почти горизонтальную полосу на экране. Затем луч совершает горизонтальный обратный ход к левому краю, чтобы начать следующую развертку. Устройство, которое так, линия за линией, создает изображение, называется устройством растровой развертки.

Горизонтальная развертка контролируется линейно возрастающим напряжением, которое воздействует на пластины горизонтального отклонения, расположенные слева и справа от электронной пушки. Вертикальная развертка контролируется более медленно возрастающим напряжением, которое воздействует на пластины вертикального отклонения, расположенные под и над электронной пушкой. После определенного количества разверток (от 400 до 1000) напряжение на пластинах вертикального и горизонтального отклонения спадает, и луч возвращается в верхний левый угол экрана. Полное изображение возобновляется от 30 до 60 раз в секунду1. Движения луча показаны на рис. 2.26, 6. Хотя мы описали работу элект-

1 Современные электрон но-лучевые мониторы могут иметь рефреш (частоту обновления изображения, вычерчиваемого лучом на экране) до 150 и более раз в секунду. Эта частота, естественно, обратно пропорционально зависит от количества строк, из которых строится изображение. — Примеч. научн. ред.