- •«Национальный исследовательский томский политехнический университет» а.Н. Осокин периферийные устройства
- •Часть 1
- •Оглавление
- •Тема 1 Интерфейсы для подключения периферийных устройств 10
- •Тема 2 Устройства ввода 61
- •Тема 3 Общие сведения о формировании изображений 110
- •Тема 4 Видеосистема 119
- •Введение
- •Тема 1 Интерфейсы для подключения периферийных устройств
- •1.1. Общая характеристика интерфейсов информационных систем
- •1.1.1. Понятие интерфейса
- •1.1.2. Стандартизация интерфейсов
- •1.1.3. Классификация аппаратных интерфейсов
- •1.1.4. Принцип обмена данными
- •1.1.5. Режимы передачи данных
- •1.2. Интерфейс rs-232
- •1.2.1. Общие сведения об интерфейсе
- •1.2.2. Порты асинхронного адаптера персонального компьютера
- •1.3. Интерфейс ieee 1284
- •1.3.1. Общие сведения об интерфейсе
- •1.3.2. Параллельные порты пк
- •1.4.1. Общие сведения
- •1.4.2. Составляющие usb
- •1.4.3. Физическая архитектура шины usb
- •1.4.4. Аппаратное обеспечение usb
- •1.4.5. Физический интерфейс
- •1.4.6. Ограничения usb 1.1 и usb 2.0
- •1.5. Интерфейс 1394 (FireWire)
- •1.5.1. Общие сведения
- •1.5.2. Спецификации интерфейса FireWire
- •1.5.3. Разъёмы и кабель
- •1.5.4. Преимущества интерфейса ieee 1394 и его использование
- •1.6. Беспроводные интерфейсы
- •Тема 2 Устройства ввода
- •2.1. Клавиатура
- •2.1.1. Принцип действия клавиатуры
- •2.1.2. Взаимодействие клавиатуры с системами персонального компьютера
- •2.1.3. Стандартная раскладка и назначение клавиш
- •2.2. Манипулятор «мышь»
- •2.2.1.Общие сведения о мыши. Принцип работы мыши
- •2.2.2. Кнопки мыши
- •2.2.3. Интерфейс подключения
- •2.2.4. Характеристики мыши
- •2.2.5. Эргономические проблемы использования мыши
- •2.3. Графические планшеты (дигитайзеры)
- •2.3.1. Назначение и принцип действия графических планшетов
- •2.3.2. Характеристики планшетов
- •2.4. Джойстики
- •2.4.1. Назначение джойстиков
- •2.4.2. Джойстики с плавным регулированием
- •2.4.3. Оптические и потенциометрические джойстики
- •2.4.4. Оси плавного регулирования
- •2.4.5. Функция обратной силовой связи
- •2.5. Сканеры
- •2.5.1. Назначение и принцип работы сканера
- •2.5.2. Классификация сканеров
- •2.5.3. Параметры сканеров
- •2.5.4. Программы оптического распознавания символов (ocr)
- •2.6. Цифровые фотоаппараты
- •2.6.1. Общие принципы работы цифровых фотоаппаратов
- •2.6.2. Классификация цифровых фотоаппаратов
- •2.7. Устройства естественного взаимодействия
- •2.8. Нейрокомпьютерный интерфейс
- •Тема 3 Общие сведения о формировании изображений
- •3.1. Методы вывода изображений
- •3.2. Формирование цветных изображений в визуализаторах
- •3.3. Формирование цветных изображений при печати
- •Тема 4 Видеосистема
- •4.1. Состав видеосистемы pc-совместимого компьютера
- •4.2. Мониторы
- •4.2.1. Структура монитора и виды мониторов
- •4.2.2. Жидкокристаллические мониторы
- •4.2.3. Плазменные панели
- •4.2.4. Органические светодиодные мониторы (oled)
- •4.2.5. Pled-мониторы
- •4.2.7. Энергосберегающие устройства отображения информации
- •4.3. Мультимедиапроекторы
- •4.3.1. Принцип действия и классификация компьютерных проекторов
- •4.3.2. Основные характеристики мультимедийных проекторов
- •4.3.3. Мультимедийные tft-проекторы
- •4.3.4. Полисиликоновые проекторы
- •4.3.5. Dmd/dlp-проекторы
- •4.3.6. Lcos-проекторы (d-ila-проекторы)
- •4.3.8. Светодиодные проекторы
- •4.4. Устройства отображения объемных изображений
- •4.4.1. Особенности восприятия человеком объемных изображений
- •4.4.2. Двухэкранные устройства отображения объемных изображений
- •4.4.3. Одноэкранные устройства отображения объемных изображений
- •4.5. Интерактивные доски
- •4.5.1. Функции и виды интерактивных досок
- •4.5.2. Интерактивные доски прямой проекции
- •4.5.3. Интерактивные доски обратной проекции
- •4.5.4. Интерактивные насадки на плазменные и lcd-дисплеи
- •4.5.5. Интерактивные жк-доски
- •4.6. Электронные книги
- •4.7. Видеоадаптеры
- •4.7.1. Назначение и принцип работы видеоадаптера
- •4.7.2. Устройство современного видеоадаптера
- •4.7.3. Технологии повышения реалистичности трехмерного изображения
- •4.7.4. Интерфейс прикладного программирования (api)
- •4.8. Интерфейсы видеосистемы
- •4.8.1. Назначение интерфейсов и их виды
- •4.8.2. Цифровые интерфейсы подключения мониторов к видеоадаптеру
- •Список источников
- •Периферийные устройства
- •Часть 1
- •Зарегистрировано в Издательстве тпу Размещено на корпоративном портале тпу в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета
1.2.2. Порты асинхронного адаптера персонального компьютера
Современный персональный компьютер зачастую не оснащается последовательными портами, поэтому для оснащения современных компьютеров последовательными портами используют:
PCI-платы расширения (рис. 1.9), содержащие от 1 до 8 портов последовательной передачи данных. Зачастую такие платы также оснащаются параллельным интерфейсом LPT.
USB-to-COM-переходники (рис. 1.10), имеющие с одной стороны полноценный последовательный порт стандарта RS-232, с другой стороны – USB-вилку для подключения к персональному компьютеру.
В основе последовательного порта передачи данных лежит микросхема Intel 16550. Это универсальный асинхронный приемопередатчик (UART – Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Микросхема содержит несколько интерфейсов RS-232 и соответствующее количество внутренних регистров, предназначенных для управления работой портами ввода/вывода.
|
|
Рис. 1.9. PCI-плата расширения с COM -портами |
Рис. 1.10. USB-to-COM-переходник |
Микросхема Intel 16550 содержит регистры передатчика и приемника данных. При передаче байта он записывается в буферный регистр передатчика, откуда затем переписывается в сдвиговый регистр передатчика. Байт «выдвигается» из сдвигового регистра по битам. Аналогично имеются сдвиговый и буферный регистры приемника.
Программный доступ можно осуществлять только к буферным регистрам, копирование информации – в сдвиговые регистры, и процесс сдвига выполняется микросхемой Intel 16550 автоматически.
Внешние устройства подключаются к порту ввода/вывода через разъем DB25P (имеющий 25 выводов, рис. 1.11) или DB9P (имеющий 9 выводов, рис. 1.12). В табл. 1.1 приведена разводка контактов разъема последовательной передачи данных DB25P и DB9P.
|
|
Рис. 1.11. Разъем DB25P |
Рис. 1.12. Разъем DB9P |
Таблица 1.1
Описание сигналов интерфейса RS-232
Обозначение цепи RS-232 |
Номер контакта |
Направление передачи вход/выход |
Назначение сигнала |
|
DB-9P |
DP-25P |
|||
PG |
– |
1 |
– |
Protected Ground. Защитное заземление, соединяется с корпусом устройства и экраном кабеля |
SG |
5 |
7 |
– |
Signal Ground. Сигнальная земля – уровень напряжения, относительно которого действуют уровни сигналов |
TD |
3 |
2 |
выход |
Transmit Data. Последовательные данные – выход передатчика |
RD |
2 |
3 |
вход |
Receive Data. Последовательные данные – вход приемника |
RTS |
7 |
4 |
выход |
Request To Send. Выход запроса передачи данных. Состояние «включено» уведомляет о наличии у терминала данных для передачи |
CTS |
8 |
5 |
вход |
Clear To Send – разрешение терминалу передавать данные. Состояние «выключено» запрещает передачу |
DSR |
6 |
6 |
вход |
Data Set Read. Готовность устройства на другой стороне канала к обмену данными |
DTR |
4 |
20 |
выход |
Data Terminal Ready. Готовность к обмену данными |
DCD |
1 |
8 |
вход |
Data Carrier Detected. Вход сигнала обнаружения несущей удаленного модема |
RI |
9 |
22 |
вход |
Ring Indicator. Вход индикатора вызова (звонка). В коммутируемом канале этим сигналом модем сигнализирует о принятии вызова |
