Средства интерфейса пользователя |
41 |
Общее количество точек на экране в современных компьютерах выбирается из ряда 640 (по горизонтали) x 480 (по вертикали), 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200. Отсюда нетрудно рассчитать требуемый для полного
экрана объем видеопамяти.
Так, например, при разрешении 800x600 точек и при 256 цветах (8 бит или 1 байт) требуется 800x600x1 = 480 000 байт памяти. При разрешении 1024x768 и 65 536 цветов (2 байта) требуется 1024x768x2 = 1 572 864 байта.
Объем видеопамяти выбирается из следующего ряда: 256 Кбайт, 512 Кбайт, 1 Мбайт, 2 Мбайт, 4 Мбайт, 8 Мбайт, 16 Мбайт.
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Средства интерфейса пользователя |
42 |
Для полного обновления такого большого объема памяти
требуется значительное время даже при быстрой видеопамяти и быстром процессоре.
Первые видеоадаптеры были рассчитаны на то, чтобы все манипуляции с изображением проводил сам центральный процессор компьютера.
Принципиально иной подход - использование графического сопроцессора. При этом центральный процессор только дает команды на формирование изображения, а сопроцессор, расположенный на плате видеоадаптера, сам уже выполняет всю обработку, расчеты и формирование объектов на экране, что дает большое увеличение скорости формирования изображений.
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Клавиатура |
43 |
Для подключения к компьютеру клавиатуры применяется
специальный интерфейс с последовательной передачей информации. Это позволяет использовать для присоединения клавиатуры всего два двунаправленных провода (линия данных и тактовый сигнал). Обмен информацией идет 11-битовыми посылками, включающими 8 разрядов данных и служебную информацию (то есть стартовый бит, бит четности и стоповый бит).
Принцип работы клавиатуры довольно прост. Он сводится к
постоянному сканированию (последовательному опросу) всех клавиш (обычно применяется 101-клавишная клавиатура) и к
пересылке в компьютер номера нажатой клавиши (8-битного скэн-кода), причем как при ее нажатии, так и при отпускании. При отпускании клавиши ее скэн-код предваряется посылкой кода F0. Если клавиша удерживается длительное время, то через заданный интервал посылки ее скэн-кодов повторяются с заданной
частотой. Если одновременно нажимается более одной клавиши, то повторяется посылка кода только последней из нажатых клавиш.
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Клавиатура |
44 |
Принцип работы клавиатуры довольно прост. Он сводится к постоянному сканированию (последовательному опросу) всех клавиш (обычно применяется 101-клавишная клавиатура) и к
пересылке в компьютер номера нажатой клавиши (8-битного скэн-кода), причем как при ее нажатии, так и при отпускании. При отпускании клавиши ее скэн-код предваряется посылкой кода F0. Если клавиша удерживается длительное время, то через заданный интервал посылки ее скэн-кодов повторяются с заданной частотой. Если одновременно нажимается более одной клавиши, то повторяется посылка кода только последней из нажатых клавиш.
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Клавиатура |
45 |
При получении скэн-кода контроллером 8042 он формирует сигнал запроса аппаратного прерывания.
Это приводит к вызову программы обработки нажатия клавиши, находящейся в BIOS.
Служебные клавиши (Shift, Сtrl, Alt) и переключающие клавиши (Caps Lock, Insert, Num Lock) обрабатываются специальным образом, а в случае нажатия символьных клавиш их скэн-коды преобразуются в коды соответствующих символов и помещаются в буфер клавиатуры.
Буфер клавиатуры — это 16-байтная область памяти, организованная по принципу FIFO "первый вошел — первый вышел", в которой хранятся коды нажатых клавиш до тех пор, пока их сможет обработать программа.
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Клавиатура |
46 |
Клавиатура может не только передавать информацию, но и принимать ее.
Эта возможность используется для пересылки в клавиатуру команд, устанавливающих режимы ее работы (например, скорость повтора ввода символов при удерживаемой клавише или временная задержка перед повтором).
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Компьютерная мышь |
47 |
|
Компьютерная мышь |
|
|
служит для управления курсором, подключается к компьютеру через стандартный последовательный интерфейс. Для передачи компьютеру информации о перемещении мыши используется 3- байтовый формат. Два байта при этом содержат информацию о перемещении мыши по вертикали и по горизонтали, а один байт
— о состоянии кнопок мыши.
Передача ведется только в одном направлении (от мыши к компьютеру) со скоростью 1200 бит/с.
Перемещение измеряется в специальных единицах cpi (counts per inch), равных примерно 0,005 дюйма (0,13 мм).
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Компьютерная мышь |
48 |
Мышь, как правило, питается от системного блока компьютера, для чего задействованы неиспользуемые сигнальные линии разъема интерфейса, так как собственно напряжения питания на разъем не выведены. Именно поэтому мышь присоединяется к компьютеру четырехпроводным кабелем, хотя для информации хватило бы и двухпроводного.
Альтернатива мыши — это манипуляторы Stick Pointer и Touch Pad, которые не имеют движущихся механических частей. Сначала они применялись только в ноутбуках, но затем их стали размещать и на клавиатурах обычных настольных компьютеров. Stick Pointer представляет собой небольшой рычажок, расположенный между клавишами. Давление на него в разные стороны вызывает перемещение курсора на экране. При этом сам рычажок остается неподвижным. Touch Pad представляет собой небольшую площадку, расположенную рядом с клавишами, по которой необходимо двигать пальцем или ручкой. С точки зрения компьютера эти манипуляторы ничем не
отличаются от мыши, они используют тот же интерфейс.
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Шины |
49 |
Компьютер в настоящее время реализуется как открытая,
модульная (развиваемая в функциональном отношении) система. Это достигается благодаря унификации всех видов связи (интерфейсов) между функциональными устройствами.
Компьютер поддержи- вает три основных режима обмена по магистрали:
программный обмен
информацией;обмен с использованием
прерываний (Interrupts);обмен с использованием
прямого доступа к памяти (ПДП, DMA — Direct Memory Access).
Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич
Интерфейс микропроцессора |
50 |
Для взаимодействия процессора, памяти, периферийных устройств необходимы физические линии – проводники. Линии связи объединяются в шину (магистраль). Так, микропроцессор
подсоединяется к системной шине, по которой передаются данные, адреса, управляющие сигналы.
Системная шина состоит из ряда групп линий, которые также можно называть шинами:
Линии данных; Линии адреса;
Управляющие, задающие режим работы (передача данных из процессора или в него, арбитраж и обработка прерываний, передача информации в режиме прямого доступа в память и т. д.).
Общее число линийФизикасвязикомпьютеровопределяется2011 Лглавным.А. образом
Золоторевич
разрядностью слов адреса и данных.