- •Классификация и основные определения пу.
- •Общая характеристика клавиатуры.
- •Интерфейс клавиатуры и мыши.
- •Скан-коды и системная поддержка.
- •Манипуляторы-указатели
- •Общая характеристика методов вывода изображений.
- •Графический режим.
- •Текстовый режим.
- •Принципы передачи цветных телевизионных изображений.
- •Объединение компьютерной графики и телевизионного изображения.
- •Стандарты кодеков изображений mpeg.
- •Основные технические характеристики.
- •Управление монитором.
- •Плоские дисплеи.
- •Интерфейсы дисплеев.
- •Функциональная схема адаптеров дисплеев
- •Графический процессор адаптера, принцип работы тракта записи.
- •Принцип считывания со сравниванием цветов в графич. Адаптере.
- •Параметры видеосистемы.
- •Принципы построения различных типов принтеров.
- •Общая характеристика устройств хранения данных.
- •Форматы данных и интерфейсы принтеров
- •Системная поддержка принтеров.
- •Принципы хранения информации.
- •Хранение информации на магнитных дисках.
- •Накопители на гибких магнитных дисках (нгмд).
- •Интерфейс и контроллер нгмд.
- •Конструкция накопителя на жестких магнитных дисках (нжмд).
- •Основные характеристики винчестеров.
- •Особенности функционирования винчестеров
- •Магнитооптические диски.
- •Флэш-память.
- •Основы цифровой обработки сигналов.
- •Звуковая карта пк.
- •Интерфейсы звуковых карт.
- •Проводные интерфейсы связи.
- •40. Беспроводные интерфейсы связи. Инфракрасный интерфейс.
- •Беспроводные интерфейсы связи. Радиоинтерфейс Bluetooth.
- •Модемы. Структурная схема устройства.
- •Основные принципы шинной связи, управление шиной.
- •Арбитраж шин.
- •Передача информации шинами по блочно.
- •Шины расширения.
- •Параллельные шины.
- •Последовательные шины
-
Классификация и основные определения пу.
Периферийные устройства по отношению к устройству обработки информации могут быть различными как по своему функциональному назначению, так и по принципу действия. Условно все ПУ можно разделить на следующие группы:
- устройства ввода и вывода символьной, текстовой, графической и видеоинформации;
- устройства хранения данных (памяти);
- устройства общения через разные среды (устройства мультимедиа);
- устройства связи, которые представлены на рис.1.1
Рассмотрим краткий обзор периферийных устройств подлежащих изучению в данной дисциплине.
-
Дисплей, рассматривается как устройство вывода графической, текстовой и видео информации и подключается к выходному разъему графического адаптера. Компьютер может обеспечивать подключение одного и более дисплеев или использовать обычный телевизор при обеспечении его работы соответствующим интерфейсом.
-
Клавиатура – устройство ввода информации, подключаемое к специализированному интерфейсу системной платы или по шине USB.
-
Принтеры и плоттеры – Устройства вывода текстовой и графической информации на бумагу или пленку. Подключаются к портам LPT, COM или USB. Обеспечивают высокую геометрическую точность вывода информации.
-
Сканеры – растровые устройства ввода информации. Сканеры бывают ручные и планшетные. Планшетные сканеры являются высокоточными. Все сканеры различаются по разрешающей способности, которая измеряется в количестве различных точек на дюйм (ед. dpi – dot per inch= точка на дюйм). Сканеры подключаются через порт LPT или USB.
-
Устройство - указатель – мышь относится к устройству ввода информации (команд), которая подключается к специализированному интерфейсу через порты COM или USB.
Следующая группа состоит из устройств памяти. К ним относятся дисководы с гибкими магнитными дискетами емкостью 1,44 Мбайта СD или DVD диски с соответствующим дисководом, также МОD – диски. Для подключения этих устройств используется шина АТА, если эти устройства внутри системного блока или порты COM и USB, если они используются как внешние устройства.
Для общения человека с компьютером используются мультимедийные устройства (multi media – множество сред). Любой дисплей свободно может воспроизводить видео изображение с любого носителя информации. Однако для воспроизведения потока сжатых видеоданных (показ видеофильмов, телеконференций и т.д.) необходимы дополнительные средства видеокодирования и масштабирования, которые позволяют улучшить качество изображения при снижении нагрузки центрального процессора при обработки таких данных. Кроме того, для работы с источниками видео сигнала необходимы дополнительные устройства захвата и обработки отдельных кадров , так называемые видеобластеры. Компьютеры способные принимать телепрограммы должны быть оснащены картами телевизионных приемников (тюнерами). К графическому адаптеру могут подключаться специальные проекционные аппараты, выводящие изображения большой экран
Неотъемлемой частью мультимедийного компьютера является аудиосистема. Современные звуковые карты имеют аудиокодек – средства цифровой записи и воспроизведения аудиосигналов. Эти средства позволяют:
- проигрывать звуковые файлы различными форматами данных;
- записывать (оцифровывать) внешние аудиосигналы с любых носителей информации
- организовывать цифровую связь по сети;
- синтезировать и распознавать речь.
При наличии микшера в звуковой карте, возможно смешивать сигналы от различных источников: от кодека, микрофона, аудиовыхода, линейного входа, синтезатора.
Так как мультмедийные компьютеры требуют большого объема данных, то для их хранения используют носители информации CD\DVD с соответствующими приводами. Таким образом, мультимедийный компьютер должен иметь следующие минимально возможные периферийные устройства: графический адаптер, звуковая карта, привод CD\DVD
Развитие мультимедийных систем привело к появлению комбинированных аудиовидеосистем, обеспечивающих полный отрыв от реальной действительности с помощью очков и шлема виртуальной реальности. Эти устройства выводят изображения раздельно для каждого глаза, что обеспечивает объемное восприятие трехмерного изображения.
Связь компьютера с периферийными устройства, между собой и внешним миром обеспечивают устройства связи. К этим устройствам относятся модемы и адаптеры.
-
Модемы (модуляторы - демодуляторы) обеспечивают обработку и расшифровку информации, передаваемой по телефонным сетям общего назначения или по специально выделенным линиям связи. Модемы могут устанавливаться как внутри системного блока, так и подключаться извне. Внешнее подключение , как правило, обеспечивается через СОМ порт или по шине USB.
-
Адаптеры сетей позволяют проводить обмен информацией с гораздо более высокой скоростью, ног на меньшее расстояние.
-
Контроллер выполняет те же функции, что и адаптер, но при этом обеспечивается его дополнительная самостоятельность после получения команд от обслуживающей программы. В составе самого контроллера может находиться его собственный процессор.
Для взаимодействия с программой адаптеры и контроллеры обычно имеют регистры ввода м вывода , адреса которых могут располагаться либо в адресном пространстве памяти, либо в специальном пространстве портов ввода – вывода.
Таким образом, все устройства, занимающие какие-то свои системные ресурсы (порты ввода-вывода, лини запросов прерывания и т.д.) называются системными устройствами. А устройства, подключенные к тем или иным интерфейсам системных устройств, называются периферийными устройствами.
Т.е. деление всех устройств в различных архитектурах компьютеров может быть различным и зависеть как от состава, так и от конфигурации архитектуры компьютера.
-
Интерфейс RS-232 – СОМ-порт представляет собой последовательный интерфейс передачи данных в одном направлении, используя одну сигнальную линию. Последовательная передача позволяет сократить количество сигнальных линий связи и добиться хорошего качества связи на больших расстояниях. Этот интерфейс обеспечивает асинхронный способ передачи данных по сети.
Для подключения периферийных устройств широко используются параллельные шины АТА и SCSI:
-
АТА – (Advanced Technology Attachment – Продвинутая Технология Присоединения) используется для подключения накопителей на жестких дисках. Интерфейс данной технологии появился а результате переноса контроллера жесткого диска ближе к накопителю. При этом удлинилась связь системной шины с устройством.
-
SCSI – (Small Computer System Interface – Системный Интерфейс Малых Компьютеров) представляет собой шину для подключения периферийных устройств компьютера.
Последовательные шины позволяют объединить так же множество устройств.
В параллельных шинах имеется возможность синхронизации ведущих ведомых устройств, подтверждение каждого шага протокола обмена и, при необходимости, продление отдельных фаз обмена информацией по просьбе неуспевающе6го устройства.
В последовательных шинах, когда информация передается целиком пакетами, а синхронизация возможна только по принимаемому потоку бит такой возможности пошагового обмена или торможения нет. Эта особенность сближает последовательные шины с локальными сетями передачи данных.
Наибольшую популярность в настоящее время получили последовательные шины USB и Fire Wire, которые способны передавать трафик аудио- и видеоданных.
-
Шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры персонального компьютера. Данная шина обеспечивает три скорости передачи данных :
-
FS – (full speed – полная скорость) 12 Мбит /сек
-
LS - (slow speed - низкая скорость) 1,5 Мбит/сек
-
HS - (high speed – высокая скорость) 480 Мбит/сек
-
В одной и той же системе могут одновременно работать устройства с тремя скоростями. Шина с скоростями FS и LS соответствует поздней версии USB 1.0, а со скоростью HS новой версии USB 2.0. Эта шина ориентирована на периферийные устройства и позволяет передавать аудио (USB 1.0) и видео (USB 2.0.) сигналы, а также соединять устройства, удаленные от компьютера на расстояние до 25 м с использованием промежуточных Хабов. Кабель USB имеет одну экранированную витую пару для сигнальных цепей и одну не экранированную пару для подачи питания +5В.
-
Шина Fire Wire (огненный провод) отличается от шины USB тем, что вместо одной сигнальной пары проводов она имеет две сигнальные пары проводов или пару оптический волокон. В ней возможны три скорости передачи сигнала: 100, 200, 400 Мбит/сек с обеспечением цифровой связи до 63 устройств без дополнительной аппаратуры (хабов). Шина позволяет передавать одновременно два канала: видео и аудио сигналы. Питание, поступающее от шины ( ток до1,5А) позволяет подключенным устройствам работать с системой даже при отключении их питания.
-
Схема преобразования цветов через регистры палитр и RAMDAC
Микросхемы RAMDAC характеризуются разрядностью преобразователей, которая может доходит до 8 бит на цвет, и предельной частотой выборки точек (DotCLK), с которой они способны работать. Естественно, что чем точнее должно быть преобразование, тем труднее его выполнить быстро. Трудности и высокая стоимость достижения высокого разрешения при высокой частоте строчной (прогресивной) развертки (эти факторы требуют высокого быстродействия RAMDAC) с большой глубиной цвета (требующей высокой точности преобразования) связаны и с этой причиной. Современные графические адаптеры, ориентированные на высокое разрешение и высокую частоту развертки, имеют RAMDAC с частотой порядка 350 МГц и даже выше. Номер регистра RAMDAC, из которого берется цвет текущего отображаемого пиксела, в режиме 256 цветов задают 8-битным кодом цвета пиксела в видеопамяти. Для того чтобы отобразить 256 кодов цвета (8 битов на пиксел), в эти 218 цветов ввели программируемые регистры ЦАП, с помощью которых каждому из 256 кодов ставится в соответствие свой набор битов, посылаемый на схемы цветов.