- •«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
1.3. Интерфейс ieee 1284
1.3.1. Общие сведения об интерфейсе
IEEE 1284 (порт принтера, параллельный порт, LPT) – международный стандарт, принятый в 1994 г., параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств персонального компьютера. В основном используется для подключения к компьютеру принтера, сканера и других внешних устройств (часто использовался для подключения внешних устройств хранения данных), однако может применяться и для других целей (организация связи между двумя компьютерами, подключение каких-либо механизмов телесигнализации и телеуправления).
В настоящий момент интерфейс IEEE 1284 постепенно вытесняется более скоростным и удобным интерфейсом USB ввиду того, что предъявляет ряд жестких требований к соединительным кабелям (длине, количеству жил), низкой скорости передачи и большим габаритам разъемов и кабелей.
Стандарт на параллельный интерфейс IEEE 1284 определяет 5 режимов обмена данными, метод согласования режима, физический и электрический интерфейсы. Согласно IEEE 1284 возможны следующие режимы работы:
Режим совместимости (Compatibility Mode) – однонаправленный (вывод) по протоколу Centronics. Этот режим соответствует стандартному порту SPP.
Полубайтный режим (Nibble Mode) – ввод байта в два цикла (по 4 бита), используя для приема линии состояния. Этот режим обмена может использоваться на любых адаптерах.
Байтный режим (Byte Mode) – ввод байта целиком, используя для приема линии данных. Этот режим работает только на портах, допускающих чтение выходных данных (Bi-Directional или PS/2 Type 1).
Режим ЕРР (Enhanced Parallel Port – EPP Mode) – двунаправленный обмен данными. Управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно во время цикла обращения к порту. Эффективен при работе с устройствами внешней памяти и адаптерами локальных сетей.
Режим ЕСР (Extended Capability Port – ECP Mode) – двунаправленный обмен данными с возможностью аппаратного сжатия данных по методу RLE (Run Length Encoding) и использования FIFO-буферов и DMA. Управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно. Эффективен для принтеров и сканеров.
В компьютерах с LPT-портом на системной плате режим SPP, ЕРР, ЕСР или их комбинация первоначально задается в BIOS.
1.3.2. Параллельные порты пк
Современный персональный компьютер зачастую не оснащается параллельными портами, тем не менее для оснащения современных компьютеров используют:
PCI-платы расширения (рис. 1.13), содержащие от 1 до 2 параллельных портов. Часто такие платы также оснащаются последовательными интерфейсами RS-232 (COM-порты).
USB-to-LPT-переходники (рис. 1.14), имеющие с одной стороны полноценный параллельный порт стандарта IEEE 1284, с другой стороны – USB-вилку для подключения к персональному компьютеру.
|
|
Рис. 1.13. PCI- LPT-плата расширения |
Рис. 1.14. USB-to LPT-переходник |
Порт на стороне управляющего устройства (компьютера) имеет 25-контактный 2-рядный разъём DB-25-female (IEEE 1284-A, рис. 1.15). На периферийных устройствах обычно используется 36-контактный разъём Centronics (IEEE 1284-B, рис. 1.16), поэтому кабели для подключения периферийных устройств к компьютеру по параллельному порту обычно выполняются с 25-контактным разъёмом DB-25-male на одной стороне и 36-контактным IEEE 1284-B на другой (AB-кабель). Упрощенная таблица с назначением контактов разъемов приведена в табл. 1.2. Изредка применяется AC-кабель с 36-контактным разъемом MiniCentronics (IEEE 1284-C).
Вследствие использования в интерфейсе сигналов ТТЛ длина соединительного кабеля не должна превышать 3 метров. Конструкция кабеля: витые пары в общем экране либо витые пары в индивидуальных экранах. Изредка используются ленточные кабели.
Для подключения сканера и некоторых других устройств используется кабель, у которого вместо разъема (IEEE 1284-B) установлен разъем DB-25-male. Обычно сканер оснащается вторым интерфейсом с разъемом DB-25-female (IEEE 1284-A) для подключения принтера (поскольку обычно компьютер оснащается только одним интерфейсом IEEE 1284). Схемотехника сканера построена таким образом, чтобы при работе с принтером сканер прозрачно передавал данные с одного интерфейса на другой.
|
|
Рис. 1.15. Разъем IEEE 1284-A |
Рис. 1.16. Разъем IEEE 1284-B |
Таблица 1.2
Упрощенная таблица разводки сигналов для интерфейса Centronics
Контакты DB-25 IEEE 1284-A |
Контакты Centronics IEEE 1284-B |
Обозначение сигнала |
Примечание |
1 |
1 |
Strobe |
Маркер цикла передачи (выход) |
2 |
2 |
Data 1 |
Сигнал 1 (выход) |
3 |
3 |
Data 2 |
Сигнал 2 (выход) |
4 |
4 |
Data 3 |
Сигнал 3 (выход) |
5 |
5 |
Data 4 |
Сигнал 4 (выход) |
6 |
6 |
Data 5 |
Сигнал 5 (выход) |
7 |
7 |
Data 6 |
Сигнал 6 (выход) |
8 |
8 |
Data 7 |
Сигнал 7 (выход) |
9 |
9 |
Data 8 |
Сигнал 8 (выход) |
10 |
10 |
Acknowledge |
Готовность принять (вход) |
11 |
11 |
Busy |
Занят (вход) |
12 |
12 |
Paper End |
Нет бумаги (вход) |
13 |
13 |
Select |
Выбор (вход) |
14 |
14 |
Auto Feed |
Автоподача (выход) |
15 |
32 |
Error |
Ошибка (вход) |
16 |
31 |
Init |
Инициализация (выход) |
17 |
36 |
Select In |
Управление печатью (выход) |
18-25 |
16-17, 19-30 |
GND |
Общий |
1.4. USB
