Конспект лекций МТ11 (1080697), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Примеры расширений файлов:

.bat- пакетный файл, .bak – старая копия файла, .com, .exe – исполняемые файлы, .hlp – файл помощи, .sys – драйвер устройства, .tmp – временный, .txt, .doc – текстовый.

Шаблоны – предназначены для обращения к совокупности файлов, имеющих какие-либо сходные признаки в идентификаторе. При этом используют условные обозначения: "*" – любое количество любых символов, "?" – один любой символ. Примеры шаблонов: *.* – описывает все файлы, *.exe – любые файлы с расширением "exe", a*.com – начинающиеся с символа "а" и имеющие расширение "com", ???.dat – имена файлов из трех букв, a?.pas – имя начинается на "а" и состоит из двух букв.

Дисковые утилиты

Предназначены для обслуживания дисков.

1. FDISK – осуществляет формирование логической структуры диска.

2. FORMAT – производит форматирование логического диска.

3. CHKDSK – выводит информацию о диске.

4. SCANDISK – проверка диска на правильность логической организации и физической целостности кластеров.

5. DEFRAG – производит реорганизацию записанной на диск информации с целью оптимизации (выстраивает кластеры, выделяемые файлам в последовательную цепочку, что увеличивает скорость считывания информации).

6. Подсистема формирования видеоизображения

Устройство и основные характеристики монитора

Подсистема формирования изображения состоит из двух основных блоков: монитора – устройства вывода изображения на экран и контроллера монитора (видеоадаптера, видеокарты) – преобразователя двоичной информации в видеосигнал монитора.

Устройство монитора на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

В состав монитора входят: электронно-лучевая трубка, блок питания и электронные схемы регулировки и управления ЭЛТ. Цветная ЭЛТ (ЦЭЛТ) состоит из трех электронно-лучевых пушек. Пучки электронов каждой электронной пушки через теневую маску попадают на соответствующий участок люминофора (дающий красное, синее или зеленое свечение), формируя необходимый цвет элемента изображения (пикселя-"pixel"). Цвет и яркость элемента зависят от вклада интенсивности каждого цвета в общую составляющую.

Основные характеристики монитора:

1. Частота вертикальной синхронизации (кадровая развертка, т.е. частота смены кадров, обычно составляет 50-150 Гц). Глаз человека воспринимает изображение с частотой смены кадров 20-25 (и более) в секунду как непрерывное. Чем выше частота, тем менее вредна смена кадров для психики человека.

2. Частота горизонтальной синхронизации (строчная развертка). Частота сканирования строк (обновления строк на экране). Составляет 30-70 кГц.

3. Тип развертки: строчная или чересстрочная (выводимая через раз) развертка.

4. Расстояние между точками люминофора кинескопа: Dot pitch Определяет разрешающую способность кинескопа.

Устройство и принцип работы видеоадаптера

Изображение на экране кинескопа формируется путем сканирования электронного луча (лучей) в горизонтальной плоскости и смещения в вертикальной. При этом в каждой точке маски формируется пиксель изображения, получаемый из входного аналогового сигнала путем считывания его текущего значения. Для получения корректного изображения на экране аналоговый сигнал (видеосигнал) синхронизируется с сигналами отклонения электронного луча в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Реализация процесса преобразования двоичной информации в аналоговый сигнал, его синхронизация с вертикальной и горизонтальной разверткой и является основным назначением видеоадаптера в системе ПК.

В ПК могут быть реализованы два режима вывода информации на монитор: текстовый и графический.

В текстовом режиме вся область экрана разбивается на позиции (прямоугольные области), в каждую из которых, как на отдельный экран может выводиться символ. Процесс формирования изображения на экране состоит в заполнении позиций символами из определенного набора. На машинном уровне каждый символ определяется 2-х байтным словом, в котором 1-й байт занимает код символа (определяется по специальным кодовым таблицам (ASCII-таблицам)), 2-й байт содержит атрибуты изображения (яркость, цвет и т.п.). Хранимые в видеопамяти коды символов преобразуются в точечные изображения знакогенератором (ПЗУ, содержащее "изображения символов", при подаче на вход кода символа, выдающее на выходе специальный код, соответствующий видеоряду (видео сигналу) изображаемого символа). На плату подаются коды ASCII–символов. Текстовый режим требует незначительных затрат видеопамяти. Например, для режима 80 символов * 25 строк * 256 цветов достаточно 2 Кб памяти, а для графического разрешения 1024*768*256 цветов – 786 Кб.

Графический режим реализуется разбивкой всей области экрана на элементарные точки (пиксели) и обеспечивает формирование изображения на экране путем задания атрибутов (яркости и цвета) каждой точки. Так, для режима графического разрешения 1024*768*256 цветов область экрана разбивается на 1024 линии по горизонтали и 768 по вертикали, полученные при пересечении линий прямоугольники, и есть элементарные точки (пиксели изображения). Цвет точек может иметь градации оттенков в пределах 256-ти цветовой таблицы. Ограничение по разрешению и количеству цветов определяется возможностями монитора и объемом видеопамяти.

Стандарты видеоинформации ПК определяют основные технические характеристики видеоподсистем для реализации текстового и/или графического режима работы. Видеоадаптер стандарта VGA (Video Graphics Array) был разработан в 1987 г. Видеоадаптер поддерживает (в отличие от более ранних) графический режим и содержит следующие основные элементы:

1. Видеоконтроллер (специализированная БИС) реализует основные операции по манипулированию принимаемыми от микропроцессора видеоданными, подлежащими выводу на монитор. Видеоданные предварительно записываются в видеопамять.

2. В
   идеоBIOS – базовая система ввода-вывода видеоадаптера представляет собой программу, предназначенную для вывода видеоданных на первичной стадии загрузки компьютера, пока нет видеоданных, поступающих от операционной системы.

3. Видеопамять является специализированной оперативной памятью, которая используется для хранения видеоданных в процессе их вывода на экран.

4. ЦАП (RAMDAC) – Цифро-Аналоговый Преобразователь (RAM Digital to Analog Converter) – является симбиозом оперативной памяти (хранит таблицу цветов) и преобразователем двоичного кода в аналоговый сигнал (рис.16).

5. Кварцевый осциллятор – генератор частоты, своеобразные часы, которые обеспечивают формирование сигналов вертикальной и горизонтальной синхронизации во взаимосвязи с аналоговым сигналом (временную синхронизацию устройств).

6. Микросхемы интерфейса с системной шиной – необходимы для организации процессов взаимодействия с устройствами через системную (или локальную) шину.

7. Видеопроцессор – графический сопроцессор (видеоакселератор) для обработки видеоданных по специализированным алгоритмам. Воспринимает команды построения простейших геометрических изображений (примитивов). 2D и 3D – видеоакселераторы выполняют также функции декомпрессии и масштабирования данных.

Видеопамять

В качестве видеопамяти могут использоваться как обычные микросхемы RAM-памяти, так и специализированные, обеспечивающие более быструю обработку видеоданных.

Некоторые типы видеопамяти.

1. DRAM – обеспечивает одно-портовый режим только запись и только чтение (через одни и те же линии данных).

2. SDRAM – более дорогие и быстрые.

3. SGRAM (Synchronous Graphics RAM) – имеют видеошину (память-контроллер) удвоенной разрядности. Эти специализированные микросхемы обеспечивают работу памяти в одно-портовом режиме.

4. VRAM (Video RAM) – являются специализированными (двух-портовыми) и реализуют одновременную запись и считывание данных через раздельные линии данных.

5. WRAM (Windows RAM) – представляют собой более быстрые VRAM со спец-функциями обработки видеоданных для обеспечения более высокого разрешения и реальных цветов.

7. Периферийные устройства ПК

Порты ввода-вывода информации

Эффективность применения ПК в научной и практической деятельности в наибольшей степени зависит от возможностей по использованию различных средств ввода-вывода информации, в противном случае рассматриваемая система будет "вещью в себе". Стандартными периферийными устройствами являются клавиатура, манипулятор "мышь", принтер.

При использовании стандартных протоколов обмена информацией различные устройства могут быть подключены к системе. Для этой цели в системе имеются физические порты ввода-вывода информации.

Последовательный порт (интерфейс) (COM-порты, RS-232) при реализации протокола обмена информацией использует принцип последовательной (побитовой) передачи данных. Скорость передачи информации до 115 кбит/с. В IBM PC могут одновременно использоваться до 4 COM-портов (COM1-COM4). Основным преимуществом является возможность передачи сигнала на достаточно большие расстояния за счет более высокого уровня напряжения (до 15 В), используемого на линии передачи данных. Недостаток – низкие скорости передачи информации.

Параллельный порт (интерфейс) (например, LPT-порт (Line Printer)) осуществляет передачу данных пакетами (по 8 бит), используя несколько линий данных. Скорость передачи данных может достигать 2 Мбайт/с. В IBM PC в качестве параллельных портов используются принтерные LPT1 и LPT2.

Устройство и принцип работы клавиатуры

Клавиатура является устройством ввода символьной информации в ПК и состоит из следующих частей (рис.17):

1. Датчики клавиш (мембранные или механические).

2. Дешифратор.

3. Микроконтроллер клавиатуры(микросхема с 2 Кб ROM и 128 байт RAM).

Обмен между системной платой и клавиатурой через порт клавиатуры осуществляется 11-битовыми пакетами (8 бит – данные, 3 бита – служебная информация).

В
процессе работы сканируются контакты клавиш, и считывается 1-байтный скэн-код. Старший бит: 1 – клавиша нажата, 0 – отпущена, остальные 7 бит – идентификационный номер (ИН) клавиши. Полученный скэн-код обрабатывается контроллером и выставляется сигнал аппаратного прерывания по линии IRQ1. Микропроцессор при обслуживании этого прерывания использует подпрограмму из состава ROM BIOS и анализирует скэн-код и производит его преобразование в код символа, если была нажата символьная клавиша. При нажатых клавишах "Caps Lock" или "Shift" изменяется статус клавиш, что фиксируется в памяти и используется микропроцессором при выполнении подпрограммы. По завершении обработки скэн-кода полученный код символа и скэн-код помещаются в буфер клавиатуры, где могут сохраняться до 15 символов, ожидающих обработки. Контроллер также отслеживает состояние специальных клавиш "Ctrl", "Alt", комбинаций "Ctrl+Alt+Del", "Ctrl+Break".

Манипуляторное устройство ввода информации типа "мышь"

Устройство оптико-механической "мыши"

Имеет два датчика положения, 2-х координатный режим работы. Каждый датчик представляет собой оптоэлектронную пару "светодиод-фотодиод", разрез которой затеняется с определенным шагом (специальным колесиком с прорезью) при перемещении по данной координате, что и приводит к формированию импульсов относительного положения и направления перемещения.

Обмен информацией осуществляется через последовательный интерфейс RS-232C. 3-байтовый формат. 2 байта – положение и 1 – состояние кнопок. Counts Per Inch – CPI – единица перемещения (0,05 дюйма). Скорость информации 1200 бит/с.

8. Программное обеспечение ПК

Назначение и основные функции базовой системы ввода-вывода информации

Базовая система ввода-вывода (BIOS – Basic Input-Output System) – является составной частью системной платы и предназначена для программного управления основными устройствами ПК и выполнению действий по загрузке операционной системы при запуске ПК. Содержит базовый набор программ ввода-ввода для обеспечения взаимодействия операционной системы и программ с типовыми устройствами ПК. Видеоадаптер и некоторые устройства (например, интерфейс SCSI) могут иметь собственные BIOS, дополняющие основную, системную.

Характеристики

Список файлов лекций