- •Введение
- •Периферийные устройства ввода-вывода информации
- •Периферийные устройства ввода информации
- •1 Организация системы ввода-вывода вычислительной системы
- •1.1 Основы архитектурной организации вычислительной системы.
- •1.1.1. Принципы Фон-Неймановской архитектуры. 6
- •1.1.1 Принстонская и Гарвардская архитектура эвм.
- •1.2 Организация вычислительной системы. Элементы вычислительного ядра и системы ввода-вывода
- •2 Организация подключения периферийных устройств 9
- •2.1. Интерфейсы, и их виды.
- •2.1.1 Способы обмена информацией между устройствами вычислительной системы
- •2.1.2. Последовательный интерфейс rs-232c.
- •Порядок обмена по интерфейсу rs-232c
- •2.1.3. Параллельный интерфейс
- •2.2. Порты ввода-вывода
- •2.3. Аппаратные интерфейсы вычислительных систем 16
- •2.3.1. Характеристики аппаратных интерфейсов
- •2.3.2. Аппаратная реализация интерфейсов
- •3 Внешние запоминающие устройства
- •3.1 Общие сведения
- •3.2. Жесткий диск
- •Устройство жесткого диска
- •. Разделы, или Partitions
- •3.3. Файловые системы
- •3.3.1. Общие сведения
- •3.3.2. Файловая система fat
- •3.3.3. Файловая система fat 32
- •3.3.4 Файловая система ntfs
- •4. Видеоподсистема эвм 29
- •4.1 Дисплей (монитор)
- •Основные пользовательские характеристики:
- •4.2 Видеоадаптер,
- •4.3 Цветопередача, кодирование графической и текстовой информации 33
- •5. Устройства ввода информации 37
- •5.1 Клавиатура
- •5.2 Манипуляторы
- •5.3. Сканеры
- •Трехмерный лазерный сканер принцип работы
- •5.4 Графический планшет
- •Характеристики
- •Принцип работы
- •5.5. Кодирование звуковой информации
- •5.5.1 Цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразование звуковой информации.
- •6. Устройства вывода информации
- •6.1. Принтеры
- •6.1.1. Принципы работы лазерных принтеров
- •Цветные лазерные принтеры
- •6.1.2.Светодиодные принтеры
- •6.1.3 Струйные принтеры
- •6.1.4. Матричный принтер
- •6.2. Плоттеры
- •6.2.1 Перьевые плоттеры
- •6.2.2. Струйные плоттеры.
- •6.2.3. Лазерные (светодиодные) плоттеры.
- •Телекоммуникация. Устройства связи с объектом 48
- •7.1. Модемы
- •7.2. Факсимильная связь
- •5.4 Графический планшет ………………………………………………………………………40
- •5.5. Кодирование звуковой информации ………………………………………………………41
- •7.2. Факсимильная связь ………………………………………………………………………..…..50
Основные пользовательские характеристики:
Размер экрана по диагонали. Измеряется в дюймах. Имеются 14", 15", 17", 21" и др. мониторы.
Размер зерна экрана — расстояние в миллиметрах между двумя соседними люминофорами одного цвета. Меньший размер зерна соответствует более резкой и контрастной картинке, создавая общее впечатление чистоты цвета и чёткого контура изображения. У мониторов разного типа размер зерна экрана может находиться в пределах от 0,18 до 0,50 мм. Наиболее оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,24 до 0,28 мм.
Разрешающая способность — число пикселей (точек экрана) по горизонтали и вертикали. Эта характеристика определяет контрастность изображения. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определённых пределах) с помощью программной настройки.
В таблице приведены некоторые оптимальные с точки зрения эргономики разрешающие способности при различных размерах кинескопа и зерна экрана.
Взаимосвязь размера экрана, размера зерна, разрешения экрана
Размер экрана |
Размер зерна экрана |
||||||
Разрешение 640x480 |
Разрешение 800x600 |
Разрешение 1024x768 |
Разрешение 1280x1024 |
Разрешение 1600x1200 |
|||
14" |
0,35 |
0,28 |
0,22 |
0,18 |
0,16 |
||
17" |
0,43 |
0,34 |
0,27 |
0,22 |
0,19 |
||
21" |
0,50 |
0,40 |
0,31 |
0,25 |
0,22 |
Число передаваемых цветов. Начиная со стандарта VGA, любой монитор способен отображать столько цветов, сколько обеспечивает видеокарта, вернее, объём памяти видеокарты.
Частота кадровой развёртки (скорость регенерации экрана, частота синхронизации) — это число изображений на экране монитора, перерисовываемых лучом электронной трубки за единицу времени. Данный параметр показывает, с какой скоростью обновляется изображение на экране. Измеряется в герцах.При изменении изображения с частотой кадровой развёртки менее 50-60 Гц человеческий глаз успевает реагировать на изменение картины экрана, становится заметным мерцание экрана. При этом глаза устают, воспаляются, может появиться головная боль. Именно поэтому разработан европейский стандарт, определяющий минимальную допустимую частоту кадровой развёртки на уровне 70 Гц, а рекомендуемую — не менее 85 Гц.
4.2 Видеоадаптер,
Сигналы, которые получает дисплей (числа, символы, изображения и сигналы синхронизации) формируются именно видеоадаптером. Для обработки видео информации и управлением вывода на экран монитора служит видеоадаптер или видеокарта. На современные видеокарты устанавливается видеопроцессор. Видеопроцессор представляет собой сложную схему управления, сравнимую по сложности с центральным процессором. Видеопроцессор, работающий с видеопамятью, обладает высокой производительностью. Пересылка данных между видеопроцессором и видеопамятью производится по внутренней шине, это быстрые передачи. Пересылка из основной памяти в видеопамять обычно происходит значительно медленнее, поскольку блок данных из основной памяти должен пройти по системной шине данных (которая уступает шине видеоданных по разрядности), затем через интерфейс видеошины, попасть на внутреннюю шину видеоадаптера и лишь затем – в видеопамять. При пересылке данных между двумя шинами необходимо синхронизировать работу главного процессора с видеопроцессором. На рис. 34 изображена упрощенная модель работы основных компонентов видеосистемы компьютера.
Рис. 34. Примерная архитектура видеосистемы
Видеопроцессор производит обработку графических функций, требующих интенсивных вычислений, в результате, разгружается центральный процессор вычислительной системы. Отсюда следует, что видеопроцессор должен оперировать своей собственной памятью.
Видеоадаптеры могут работать в различных текстовых и графических режимах, различающихся разрешением, количеством отображаемых цветов и некоторыми другими характеристиками.
Сам видеоадаптер не отображает данные. Для этого к видеоадаптеру необходимо подключить монитор. Изображение, создаваемое компьютером, формируется видеоадаптером и передается на монитор для предоставления ее конечному пользователю.
Можно выделить несколько наиболее общих типов или подмножеств видеоадаптеров. Деление проводится по основным характеристикам видеоадаптеров, таким как поддержка текстовых и графических режимов, максимальное количество одновременно отображаемых цветов, максимальная разрешающая способность, наличие специализированных схем управления - акселераторов или графических сопроцессоров, а также по способу подключения к компьютеру и монитору.
Появились видеоадаптеры SVGA, которые работают в режимах High Color и True Color. В режиме High Color видеоадаптер может одновременно отображать на экране 32768 или 65536 различных цветов. Режим True Color еще более многоцветный. В этом режиме видеоадаптер может одновременно отображать более чем 16,7 миллионов различных цветов. Качество изображения, достигаемое такими видеоадаптерами (при условии использования с ними соответствующих мониторов), почти не уступает качеству цветных слайдов.
Практически все современные видеокарты принадлежат к комбинированным устройствам и помимо главной своей функции — формирования видеосигналов — осуществляют ускорение выполнения графических операций. Для этого на видеокарте устанавливаются специальные процессоры, позволяющие выполнять многие операции с графическими данными без использования центрального процессора. Такие устройства называются видеоадаптерами или видеоакселераторами. Они значительно ускоряют вывод информации на экран дисплея при работе с графическими программными оболочками, трёхмерной графикой и при воспроизведении динамических изображений.
Страницы видеопамяти.
Страницей называется часть видеопамяти, полностью определяющая содержимое одного экрана монитора. Одна из страниц является активной. Ее содержимое отображается на экране. Для изменения активной страницы можно вызвать соответствующую функцию BIOS или непосредственно изменить содержимое регистра начального адреса, расположенного в контроллере электронно-лучевой трубки.
К каждой странице видеопамяти можно обратиться как через функции BIOS, так и напрямую. Во втором случае процессор записывает необходимую информацию непосредственно в видеопамять.
Видеоадаптеры VGA и SVGA в режимах с низким разрешением используют двойное сканирование. Двойное сканирование заключается в том, что при работе видеоадаптера в режимах с разрешением 200 строк, каждая из строк отображается на экране дважды, увеличивая разрешение по вертикали до 400 строк. В результате улучшается восприятие текста на экране, так как фактически увеличивается разрешающая способность.
Основные пользовательские характеристики.В настоящее время насчитывается более 30 модификаций видеокарт, различающихся конструкцией, параметрами и стандартами. Классификация видеокарт по принятым стандартам приведена в таблице
Виды и основные пользовательские характеристики видеокарт
Название видеокарты |
Название монитора |
Разрешение |
Объём видеопамяти |
Количество отображаемых цветов |
MDA — Monochrome Display Adapter |
MD |
720x350 |
64 бита - 128 Кб |
2 |
CGA — Color Graphics Adapter |
CD |
640x200 |
128 Кб |
16 |
HGC — Hercules Graphics Card |
MD + |
720x348 |
128 Кб |
2 |
EGA (1984)-Enhanced Graphics Adapter |
ECD |
640x350 |
128 битов - 512Кб |
16-64 |
VGA (1987) — Video Graphics Array |
BCD |
640x480 |
256 - 512 Кб |
256 |
SVGA — Super VGA |
BCD |
800x600 |
256 Кб - 1 Мб |
256 - 16 млн. |
XGA — extended Graphics Array |
ECD |
1600x1200 |
1 - 4 Мб |
16 млн. |