46. Технология Bus Mastering
В каждой транзакции по шине PCI участвуют два устройства — инициатор обмена, он же ведущее (Master) устройство, и целевое устройство, оно же ведомое (Slave). В каждый момент времени шиной может управлять только одно ведущее устройство, получившее на это право от арбитра. Для максимального использования возможностей шины устройства должны иметь буфера для пакетных транзакций. Ведущее устройство генерирует сигнал для запроса на управление шиной и получает сигнал, подтверждающий предоставление управления шиной. Арбитражем запросов на использование шины занимается специальный узел, входящий в чипсет системной платы. Схема приоритетов (фиксированный, циклический, комбинированный) определяется программированием арбитра.
54.
Порт Bluetooth
Интерфейс Bluetooth4 стал первым беспроводным интерфейсом, получившим более-менее широкое распространение в персональных компьютерах. Он оказался удобен для подключения периферии с низкими требованиями к скорости обмена данными (клавиатура, мышь), а также внешних «околокомпьютерных» устройств вроде КПК или мобильных телефонов.
Физически типичное устройство Bluetooth представляет собой приемопередатчик, работающих в диапазоне частот 2400-2483,5 МГц
Расстояние, на котором возможно соединение Bluetooth невелико, и составляет от 10 до 30 метров в идеальных условиях. Наличие железобетонных стен и прочих препятствий резко снижает возможности связи.
Главной особенностью интерфейса Bluetooth является то, что различные устройства соединяются друг с другом автоматически, стоит им оказаться в пределах досягаемости друг друга.
Еще одной из важных особенностей интерфейса Bluetooth является автоматическое подключение устройств Bluetooth к службам, предоставляемым другими устройствами.
62. Интерфейс ps/2
Физический интерфейс PS/2 включает четыре проводника: землю, напряжение питания (изначально использовалось напряжение +5В, все современные контроллеры и устройства используют +3,3В), линию данных (Data) и линию синхронизации (Clock). Технически две последние линии выполнены таким образом, что логическая единица на каждой из них присутствует только тогда, когда и контроллер интерфейса («хост» по терминологии, используемой в описании интерфейса), и устройство одновременно удерживают на данной линии логическую единицу. Если хост или устройство выставляет на линию логический нуль, на всей линии появляется нуль, даже если другое устройство продолжает удерживать единицу.
Информация передаётся между хостом и устройством пачками по 11 бит. Первый передаваемый бит является стартовым, он всегда равен нулю. Далее следуют восемь битов данных, причём первым передаётся наименее значащий. После битов данных идёт контрольный бит (он дополняет общее количество единичных битов данных до нечётного), а за ним — стоп-бит, всегда равный единице. Например, для передачи байта, имеющего шестнадцатеричное значение 15h, используется следующая последовательность битов: 01010100001.
70. ---------
78. Принцип работы дисплея.
Главным элементом дисплея является ЭЛТ с отклоняющей системой (кадровыми и строчными отклоняющими катушками). Остальные элементы служат для обеспечения режима работы ЭЛТ и согласования сигнала от компьютера.
Во многих современных мониторах предусмотрена петля размагничивания маски ЭЛТ, которая работает автоматически при включении ВМ или включается принудительно кнопкой.
Изображение на экране обеспечивают узлы кадровой и строчной разверток, на которые поступают сигналы от задающих генераторов, являющихся частью узла управления. Узел кадровой развертки обеспечивает питание кадровых катушек пилообразным током с амплитудой 12В. Узел строчной развертки обеспечивает получение пилообразного тока для отклонения луча по горизонтали, а также обеспечивает формирование ускоряющего напряжения (до 27кВ). Отклонение луча в пределах всего экрана производится воздействием катушек отклоняющей системы . Растр- строка формируется СК с высокой скоростью около 30 кГц, при этом обратный ход луча принудительно гасится. Смена кадров происходит с частотой 40-60 Гц.
86. графический процессор (Graphics processing unit — графическое процессорное устройство) — занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.
видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.
видеопамять — выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры UMA в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, RAMDAC — Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) — служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока — три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий, RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП. Стоит отметить, что мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты, для преобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговые преобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.
видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор. Хранящийся в ПЗУ видео-BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальной программы.
система охлаждения — предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.
Правильная и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера — специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.
94. Карта окружающей среды (Environment Map Bump Mapping, EMBM)
EMBM — карта окружающей среды (карта отражения) служит для отражения в объекте свойств окружающего пространства. Карты отражения либо создаются заранее, во время разработки игры (обычно используются сферические карты среды), либо в ходе построения трехмерной сцены (кубические карты среды).
Визуальные свойства карт окружающей среды можно сделать зависимыми от направления линии визирования (что соответствует правилам физической оптики). С целью ускорения обработки трехмерной сцены разработчики иногда не предусматривают изменения карты среды в зависимости от направления линии визирования.
Сглаживание. Дефекты изображения, возникающие при рендеринге трехмерной сцены, могут носить самый различный характер. Обычно пространственные искажения выражаются в ступенчатости ровных краев (так называемый «лестничный эффект»), потере мелких деталей изображения, появлении муара (регулярной структуры на изображении, не предусмотренной разработчиками), искажении текстур. Особым видом являются дефекты, связанные с непреднамеренной анимацией сцены, например мерцание объектов из-за постоянного переключения между ступенями LOD.
Технологии устранения таких дефектов получили название anti-aliasing, в России прижился термин «сглаживание». Пространственные дефекты сглаживаются либо локальными, либо глобальными методами. Локальные методы применяют к краям объектов, то есть текселы текстуры, являющиеся краевыми в полигоне, обрабатываются таким образом, чтобы исключить лестничный эффект. Широко распространенной является технология усреднения по площади. Для этого определяется весовое соотношение текселов, чьи проекции пришлись на данный пиксел. Затем их цвета смешиваются в соответствии с весовыми коэффициентами и присваиваются данному пикселу.
Сжатие текстур. Повышение разрешения текстур до 2048x2048 точек при 32-битном цветовом охвате вызвало существенное возрастание требований к объемам памяти, выделяемой для хранения текстурных карт. Ведь на основе базовой текстуры согласно многим технологиям генерируются другие уровни текстурных карт. Кроме того, часто применяют и прочие карты: освещенности, рельефа, окружающей среды и т. д. Очевидно, что хранить гигантский объем данных в обычном виде становится нерациональным. Разработчики видеоадаптеров пытаются приспособить различные методы сжатия данных для текстурных карт. Здесь существенны два требования: 1)сжатие практически без потери качества, 2)обработка данных «на лету», в процессе преобразования и наложения текстур.
Одним из пионеров в области сжатия текстур выступила фирма 3Dfx5. Однако согласно данной технологии было необходимо использовать специально созданные под нее текстуры, что сразу отпугнуло других разработчиков. В итоге новшество просуществовало недолго, поддерживалось лишь в нескольких играх и завершилось с прекращением выпуска указанных моделей видеокарт.
Проведите такой эксперимент — на улице резко поверните голову от одного плеча к другому, стараясь не двигать глазами. Вы наверняка заметите, что зрительная картина приобретает некоторую «смазанность», направление которой зависит от направления перемещения взгляда. Такой же эффект возникает, если смотреть из окна быстро движущегося поезда или автомобиля на близко расположенные объекты. Описанный зрительный эффект имеет место не только при фланговой линии визирования — точно так же происходит размытие изображения на большой скорости при фронтальном наблюдении. Этот эффект широко используется в художественной фотографии, видеопродукции и компьютерной графике и получил в англоязычной литературе название Motion Blur.
Разработчики игр и мультимедийных продуктов давно поняли, что эффект Motion Blur способен значительно повысить восприятие, «ощущение» движения в трехмерных сценах. Однако лишь сравнительно недавно возможности аппаратуры позволили в полной мере применять эффект размытия изображения в движении в современных продуктах.
Суть технологии Motion Blur заключается в создании избыточных данных и приведении их к нормальному значению. Технология достаточно проста, но требует значительных вычислительных ресурсов. То есть, сначала создается избыточное количество кадров для анимационной последовательности, обычно кратное целому коэффициенту (например, восемь). Затем последовательность кадров делится на группы, включающие число кадров, равное принятому коэффициенту. Внутри группы все кадры смешиваются, и обсчитывается результирующий кадр. Из результирующих кадров составляется итоговая анимация.
Так как результирующие кадры, по сути, содержат несколько фаз движения, изображение получается размытым, со смещением границ в сторону, противоположную направлению движения. Чем больше принятый коэффициент Motion Blur, тем дальше отодвигается граница размытости изображения. В принципе, коэффициент должен быть прямо пропорционален скорости перемещения камеры.
102.
Электрофотографический принцип печати. Первый коммерческий аппарат основанный электрофотографическом принципе печати был разработан в 1959 г. Назывался он Automatic Xerographic Machine, или просто Xerox 914. С тех пор слово «ксерокс» стало нарицательным, обозначающим любой копировальный аппарат, поскольку все они базировались именно на принципе ксерографии. Оригинал освещался перемещавшейся вдоль него сильной лампой, отраженный свет попадал на вращающийся синхронно с ее движением заряженный фоточувствительный барабан и разряжал те участки, где в оригинале не было изображения. Затем на барабан наносился черный порошок из термопластичного полимера (тонер), причем его частицы прилипали к барабану только в тех местах, где оставался электрический заряд, т. е. тех, которые соответствовали темным участкам оригинала.
Рис. Принцип действия лазерного принтера
Центр печатающего механизма лазерного принтера - фотобарабан, называемый иногда также фотовалом, — металлическая трубка, покрытая пленкой из органического фоточувствительного полупроводника
Устройство блока развертки. Модулированный луч лазерного диода ИК-диапазона мощностью от единиц (в принтерах начального уровня) до десятков (в высокопроизводительных принтерах) милливатт, пройдя коллиматор, через цилиндрическую линзу, изменяющую эллиптическое сечение луча на круговое, попадает на вращающееся с высокой скоростью зеркало (в виде многогранной призмы, обычно 10-гранной), каждая грань которого отклоняет луч на всю ширину барабана.
110.
Существует достаточно простой способ существенно повысить реальный динамический диапазон, воспринимаемый органом слуха, — использовать качественные наушники, подключенные к внешнему усилителю, соединенному со звуковой картой цифровым интерфейсом. Тогда все посторонние фоновые шумы, достигающие, как мы говорили, уровня 50 дБ, будут практически изъяты из звуковой картины.
Практически полную картину возможностей звуковой карты можно получить при исследовании ее амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) — графика зависимости коэффициента усиления от частоты сигнала. Обычно различают АЧХ «на запись» и «на воспроизведение». Нас интересует главным образом АЧХ тракта воспроизведения. В идеале АЧХ звуковой карты должна выглядеть как прямая линия, параллельная оси абсцисс, в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. На практике такого не бывает. Звуковая карта с реальным SNR около 60 дБ обычно отлично воспроизводит частоты до 10 кГц, приемлемо работает в диапазоне 10—15 кГц и кое-как — в области более высоких частот. Обычно этого достаточно для игр и прослушивания музыки в бытовых условиях.
118. Спецификация High Definition Audio (HD Audio) является преемником и эволюционным продолжением спецификации АС'97. Новые кодеки имеют тот же форм-фактор и совместимы с HD Audio контроллерами снизу вверх.
Совместно с компанией Dolby корпорация Intel разработала программу лицензирования и выдачи сертификатов компьютерам с High Definition Audio звуком:
♦ Dolby Sound Room (поддержка формата 5.1 для одного слушателя. Dolby Digital. Dolby Headphone, Dolby Virtual Speaker, Dolby Pro Logic II);
♦ Dolby Home Theater (поддержка формата 5.1 для нескольких слушателей, Dolby Digital. Dolby Headphone, Dolby Virtual Speaker.
Dolby Pro Logic II. а также создания DVD с Dolby Digital с помощью Dolby Digital Stereo Creator);
♦ Dolby Master Studio (поддержка формата 7.1 для нескольких слушателей, Dolby Digital, Dolby Digital Live, Dolby Headphone, Dolby Virtual Speaker. Dolby Pro Logic Их, а также создания DVD с полноценным Dolby Digital).
4.
Периферийное устройство (ПУ) - устройство, входящее в состав внешнего оборудования микро-ЭВМ, обеспечивающее ввод/вывод данных, организацию промежуточного и длительного хранения данных. Основное назначение – преобразование информации, представленной в естественном виде, во внутренний формат компьютера и наоборот. Классификация ПУ: 1. - устройства ввода информации; - устройства вывода информации; 2. - устройства работы с печатными документами; - устройства работы с непечатными документами (электронными); 3. По органам чувств человека: - устройства ввода/вывода зрительной информации; - -//- звуковой информации. Устройства ввода информации 1) Клавиатура 2) Манипулятор мышь (оптико-механическая и оптическая) 3) Сканеры 4) Цифровые камеры, web-камеры 5) Дигитайзер 6) Звуковая подсистема (музыкальная информация) Устройства вывода информации: 1) На бумажные носители: * Принтеры * Плоттеры 2) На электронные носители: * Мониторы * Планшеты * Панели * Проекторы и мн.др. 3) Звуковая подсистема (музыкальная информация)
1 Один для линии DRQx. другой для DACKx#
2
3
4
5