Э. Таненбаум - Архитектура компьютера (1127755), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Что касается другой шины, то в настоящее время самой популярной моделью является шина РС1 (РепрЬега1 Сошропеп1 1птегсоппесс — взаимодействие периферийных компонентов), разработанная компанией 1п1е1, которая решила открыть всю связанную с шиной техническую информацию, чтобы сторонние производители (в том числе конкуренты компании) могли разрабатывать соответствующие устройства. Существует много различных конфигураций шины РС1.
Наиболее типичная из них показана на рис. 2.2б. В такой конфигурации центральный процессор взаимодействует с контроллером памяти по выделенному высокоскоростному соединению. Таким образом, контроллер соединяется с памятью непосредственно, то есть передача данных между центральным процессором и памятью происходит не через шину РС1. Однако высокоскоростные периферийные устройства, например БС31-диски, могут подсоединяться прямо к шине РС1. Кроме того, шина РС1 имеет параллельное соединение с шиной 13А, чтобы можно было использовать контроллеры 15А и соответствующие устройства.
Машина такого типа обычно содержит 3 или 4 пустых разъема РС1 и еще 3 или 4 пустых разъема 1ЯА, чтобы покупатели имели возможность вставлять как старые платы ввода-вывода 1ЯА (для низкоскоростных устройств), так и новые карты РС1 (для высокоскоростных устройств'). В настоящее время существует множество разнообразных устройств ввода-вывода. Мы коснемся только наиболее распространенных из них. ' Необходимо отметить, что а сушестеуюших сегодня компьютерных стандартах шина 1од уже не уноминается. — Примеч. научн. ред. Ввод-вывод 1 27 на РС! на !ЗА Рис. 2.26. Современный персональный компьютер с шинами РС! и !8А. Модем и звуковая карта относятся к !8А-устройствам, контроллер 808! является РС!-устройством Терминалы Терминалы компьютера состоят из двух частей: клавиатуры и монитора.
В мэйнфреймах эти части обьединены в одно устройство и связаны с самим мэйнфреймом обычным или телефонным проводом. В авиакомпаниях, банках и различных отраслях промышленности, где работают мэйнфреймы, эти устройства до сих пор широко распространены. В мире персональных компьютеров клавиатура и монитор — независимые устройства, однако технологически клавиатура и монитор мэйнфрейма ничем не отличаются от соответствующих устройств ПК. Клавиатуры Существует несколько видов клавиатур.
У первых компьютеров 1ВМ РС под каждой клавишей находился переключатель, который давал ощутимую отдачу и щелкал при нажатии клавиши. Сегодня у самых дешевых клавиатур при нажатии клавиш происходит лишь механический контакт с печатной платой. У клавиатур получше между клавишами и печатной платой располагается слой эластичного материала (особого типа резины). Под каждой клавишей находится небольшой купол, который прогибается в случае нажатия клавиши.
Проводящий материал, находящийся внутри купола, замыкает схему. У некоторых клавиатур под каждой клавишей находится магнит, который при нажатии клавиши проходит через катушку и таким образом вызывает электрический ток. Используются и другие методы, как механические, так и электромагнитные. В персональных компьютерах при нажатии клавиши происходит процедура прерывания и запускается программа обработки прерывания (эта программа является частью программного обеспечения операционной системы).
Программа обработки прерывания считывает содержимое аппаратного регистра в контроллер 128 Глава 2. Организация компьютерных систем клавиатуры, чтобы получить номер нажатой клавиши (от 1 до 102). Когда клавиша отпускается, происходит второе прерывание. Так, если пользователь нажимает клавишу 5)1(11, затем нажимает и отпускает клавишу М, а после этого отпускает клавишу 5й1Й, операционная система понимает, что ему нужна прописная, а не строчная буква И. Обработка нажатий клавиш 5й1Й, С1г( и Ай в сочетании с другими клавишами выполняется только программно (сюда же относится известное сочетание клавиш С1г1ч-А11ч-0е(, которое используется для перезагрузки всех компьютеров 1ВМ РС и их клонов). Горизонтальная развертка Сетка Экран Э Точка на экране Вакуум Пластина вертикальною отклонения Вертикальная развертка Горизонтальный обратный ход Рис.
2.27. Поперечное сечение электронно-лучевой трубки (а); схема развертки электронно-лучевой трубки (б) Горизонтальная развертка контролируется линейно возрастающим напряжением, которое воздействует на пластины горизонтального отклонения, расположенные слева и справа от электронной пушки. Вертикальная развертка контролируется более медленно возрастающим напряжением, которое воздействует на пластины вертикального отклонения, расположенные под и над электронной пушкой. После определенного количества циклов развертки (от 400 до 1000) напряжение на пластинах вертикального и горизонтального отклонения спадает, и луч возвращается в верхний левый угол экрана.
Восстановление полного изо- Мониторы с электронно-лучевой трубкой Монитор представляет собой корпус, содержащий электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) и ее источники питания. В состав электронно-лучевой трубки входит электронная пушка, которая выстреливает поток электронов на экран, изнутри лицевой части трубки покрытый люминесцентным слоем, как показано на рис. 2.27, а. (Цветные мониторы содержат три электронные пушки: одну для красного, вторую для зеленого и третью для синего цвета.) При горизонтальной развертке пучок электронов (луч) развертывается по экрану примерно за 50 мкс, образуя почти горизонтальную строку на экране.
Затем луч совершает горизонтальный обратный ход к левому краю, чтобы начать построение следующей строки развертки. Устройство, которое так, строку за строкой, строит изображение,называется устройством растровой развертки. Ввод-вывод 129 бражения выполняется от ЗО до 60 раз в секунду'. Движения луча показаны на рис. 2.27, б. Хотя мы описали работу электронно-лучевых трубок, в которых для развертки луча на экране применяются электрические поля, во многих моделях (особенно в дорогостоящих мониторах) вместо электрических используются магнитные поля. Для получения на экране изображения из точек внутри электронно-лучевой трубки находится сетка.
Когда на сетку воздействует положительное напряжение, электроны возбуждаются,луч направляется на экран, который через некоторое время начинает светиться. Когда используется отрицательное напряжение, электроны отталкиваются и не проходят через сетку, и экран не светится. Таким образом напряжение, воздействующее на сетку, вызывает появление соответствующего набора битов на экране. Такой механизм позволяет переводить двоичный электрический сигнал на дисплей, состоящий из ярких и темных точек. Жидкокристаллические мониторы Электронно-лучевые трубки слишком громоздкие и тяжелые для использования в портативных компьютерах, поэтому для экранов портативных компьютеров необходима совершенно другая технология. Здесь чаще всего используются жидкокристаллические дисплеи.
Соответствующая технология чрезвычайно сложна, имеет несколько вариантов воплощения и быстро меняется, тем не менее мы постараемся сделать ее описание по возможности кратким и простым. Жидкие кристаллы представляют собой вязкие органические молекулы, которые двигаются, как молекулы жидкостей, но при этом имеют структуру, как у кристалла. Они были открыты австрийским ботаником Рейницером (РсЬе1п)тхег) в 1888 году и впервые стали применяться при изготовлении разнообразных дисплеев (для калькуляторов, часов и т.
п.) в 1960 году. Когда молекулы расположены в одну линию, оптические качества кристалла зависят от направления и поляризации воздействующего света. При использовании электрического поля линия молекул, а следовательно, и оптические свойства меняются. Если воздействовать лучом света на жидкий кристалл, интенсивность света, исходящего из самого жидкого кристалла, может контролироваться с помощью электричества.
Это свойство используется при создании индикаторных дисплеев. Экран жидкокристаллического дисплея состоит из двух стеклянных параллельно расположенных пластин, между которыми находится герметичное пространство с жидким кристаллом. К обеим пластинам подсоединяются прозрачные электроды. Искусственный или естественный свет за задней пластиной освещает экран изнутри. Электроды, подведенные к пластинам, используются для того, чтобы создать электрические поля в жидком кристалле.На различные части экрана воздействует разное напряжение, что и позволяет строить изображение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
