7. Адаптери

Форми представлення даних і сигналів управління, що використовуються в різних пристроях ПК, істотно відрізняються. Це природно, оскільки істотно відрізняються функції пристроїв, фізичні принципи їх роботи, форми взаємодії з людиною. Так, дані, що вводяться з дискети, представляються послідовністю електричних імпульсів, кожний з яких несе значення одного біту.

Ті ж дані в системній шині зображаються комбінацією 32-х імпульсів, що одночасно передаються.

Ясно, що для підтримки взаємодії пристроїв необхідно виконувати перетворення форм представлення інформації. Цю задачу вирішують спеціальні пристрої, що називаються адаптерами. Конструктивно вони оформляються у вигляді плат, які, з одного боку, мають стандартний роз’єм для сполучення з шиною, а з іншого — специфічний роз’єм для зв'язку з відповідним пристроєм. На самій платі розміщуються мікросхеми і інші елементи, які і виконують необхідні перетворення. Потрібно відмітити, що по мірі вдосконалення елементної бази складаються передумови зменшення потреби в адаптерах, так як частину «обов'язків» по перетворенню сигналів беруть на себе електронні схеми управління самих пристроїв (наприклад, тих же накопичувачів), а деякі з узгоджень виконують мікросхеми, встановлені на системній платі. Проте сьогодні в номенклатурі адаптерів стійко фігурують: відеоадаптери (вони ж відеоплати, відеокарти), адаптери портів вводу-виводу, адаптери мережі (мережеві карти), звукові плати ( аудіокарти), модеми, тощо.

Відеоадаптер — це пристрій, який перетворює набір даних, що підлягають відображенню на екрані, у відеосигнал, що посилається монітору по кабелю. Відеоадаптер звичайно розміщується в системному блоці комп'ютера. На теперішній час залишилося 4-5 фірм, які створюють процесори для відеокарт, та в декілька разів більше фірм, що розробляють плати на цих процесорах. Найбільш відомі процесори фірм: Riva, ATI, 3Dfx, Matrox, Diamond тощо.

На сьогодні існує декілька стандартів на відеотракт персональних комп'ютерів. Вони розрізнюються наборами показників роздільної здатності, кількістю кольорів, що відображаються, частотами розгорток. У таблиці 1.2. приведено перелік сучасних відеостандартів.

Крім стандартів, що використовуються для моніторів з електронно-променевими трубками (ЕПТ) і враховують частоти розгорток, існують подібні ж стандарти для моніторів з кристалічними екранами, в яких частоти розгорток не враховуються.

Всі плати SVGA і XGA сумісні з більш ранніми, тобто адаптер SVGA, здатний працювати при роздільній здатності в 1280*1024 пікселів (елементів картинки), може також відтворювати зображення і з більш низькими значеннями роздільної здатності. Але для моніторів з кристалічними дисплеями робота з меншою роздільною здатністю знижує якість зображення.

За останнми ергономічними вимогами, комфортними є умови, при яких частота вертикальної розгортки при роздільній здатності 1024*768 становить не менше 85 Гц.

Таблиця 1.2.

Відеостандарти

Назва стан­дарту	Роз­дільна здат­ність	Число кольо­рів, що відо­бражаю­ться	Необ­хідний об'єм відео­пам'яті, Мбайт	Частоти горизон­тальної розгортки, кГц	Частоти верти­каль­ної розгортки, Гц
GGA	320*200	4	0,256
EGA	640*350	16 з 64	0,256
VGA	640*480	256 з 4096	0,512	31,5	60
SVGA	800*600 1024*768 1280*1024 і вище	до 16,7 млн.	від 0,512 і більше	31,5	70…120
XGA	1280*1024 (переваж­но для криста­ліч­них дисплеїв)	до 16,7 млн.	від 8 і більше	31,5	100…150 для ЕПТ-моніторів

Контролер дисків призначений для управління роботою механічних рухомих частин пристрою і формування електричних імпульсів при записі і зчитуванні. Він містить:

• генератор, що живить змінним струмом двигун дисків;

• складну сервосистему, яка управляє пристроєм позиціонування блоку головок на необхідну доріжку відповідно до сигналів, що поступають від адаптера;

• підсилювачі запису, що формують електричні імпульси, які подаються на магнітні головки при записі даних;

• підсилювачі зчитування і формувачі вихідних сигналів при зчитуванні інформації.

Контролер вводу-виводу або адаптер портів, являє собою пристрій, який обслуговує зовнішні пристрої, такі як принтери, маніпулятори тощо. Приєднання їх до процесорного блоку здійснюється через спеціальні схемні елементи, що називаються портами. Розрізнюють паралельні, послідовні та USB порти. Паралельний порт дозволяє передати за один такт один байт, оскільки кожному біту виділений один провідник і, таким чином, всі складові байта передаються одночасно, паралельно.

Послідовний порт містить для передачі даних тільки одну пару провідників, і тому біти, що складають сигнал, проходять через порт послідовно. Найчастіше адаптер вводу-виводу обслуговує три паралельних порти (їх іменують LPT1… LPT3) і чотири послідовних (з іменами COM1…COM4).

Порт USB дозволяє для передачі даних від різних пристроїв використовувати одну шину даних. Крім того, для пристроїв, що мають невелике енергоспоживання (клавіатури, маніпулятори), цей порт можна використовувати для підводу живлення.

Мережева плата. Цей адаптер призначений для сполучення персонального комп'ютера з фізичним каналом передачі даних, наприклад з коаксіальним кабелем. Він здійснює у двох напрямках транспортування даних: прийом сигналів з каналу і передачу їх на шину комп'ютера або навпаки — прийом даних з комп'ютера і їх передачу в канал. При цьому мережева плата виконує всі необхідні перетворення структури повідомлень, що передаються суворо у відповідності зі стандартами, за якими побудована дана обчислювальна мережа.

8. Монітор

Монітор (дисплей) комп'ютера призначений для відображення текстової і графічної інформації. Монітори бувають: кольоровими і монохромними, на ЕПТ чи на рідких кристалах. Вони можуть працювати в одному з режимів: текстовому або графічному.

У текстовому режимі екран монітора умовно розбивається на окремі ділянки (знакомісця), частіше за все на 25 рядків по 80 символів. На кожному знакомісці може бути відображений один із 256 заздалегідь визначених символів. У число цих символів входять заголовні і малі букви, цифри та ін.

У графічному режимі екран монітора являє собою, по суті, растр, що складається з точок (пікселів). Кількість точок по горизонталі і вертикалі, які монітор може відтворити чітко і роздільно, називається розподільчою здатністю монітора. Вираз «роздільна здатність 800х600» означає, що монітор може виводити 600 горизонтальних рядків по 800 точок в кожному рядку. Ця властивість монітора визначається, зокрема такою його характеристикою, як розмір точки екрана. Реальна роздільна здатність всього відеотракту залежить також від відеокарти.

Існують два основних типи моніторів: рідкокристалічні і з електронно-променевою трубкою (ЕПТ). Рідкокристалічні монітори мають на порядок меншу вагу і геометричний об'єм, споживають на два порядки менше енергії, але зате вони приблизно в 5 раз дорожче і тому застосовуються тільки в переносних комп'ютерах чи комп’ютерах так званого класу “hi-end”, тобто висококласних. Далі ми будемо мати на увазі тільки електронно-променеві монітори.

У переважній більшості випадків монітор являє собою самостійний конструктивний блок. До донної частини кожуха монітора прикріплена опора зі сферичним зчленуванням, яка дозволяє встановлювати екран під зручним для оператора кутом. Всередині кожуха розміщені блок живлення і електронні схеми.

У сучасних ПК робляться спеціальні апаратно-програмні заходи для продовження терміну служби екрана монітора і зберігання електроенергії. Якщо протягом певного часу користувач не виконує ніяких дій, то спочатку операційна система видає команду на виведення на екран спеціальної картинки, потім на переклад електроживлення монітора в «сплячий режим».