Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 42
Текст из файла (страница 42)
п., с тем, чтобы захватить нужныйкадр в память и впоследствии сохранить его в составе видеофайла.TV-тюнеры — видеоплаты, превращающие компьютер в телевизор. TV-тюнер позволяет выбрать любую нужную телевизионнуюпрограмму и отображать ее на экране в масштабируемом окне. Такимобразом можно следить за ходом передачи, не прекращая работу.Технологии мультимедиа. Перечислим основные технологические приемы работы с мультимедийными данными:• телевизионный прием — вывод телевизионных сигналов намонитор компьютера на фоне работы других программ;• видеозахват — «захват» и «заморозка» в цифровом виде отдельных видеокадров;• анимация — воспроизведение последовательности картинок,создающее впечатление движущегося изображения;• звуковые эффекты — сохранение в цифровом виде звучаниямузыкальных инструментов, звуков природы или музыкальных фрагментов, созданных на компьютере, либо записанныхи оцифрованных;• трехмерная (3D) графика — графика, создаваемая с помощьюизображений, имеющих не только длину и ширину, но и глубину;• музыка MIDI (Musical Instrument Digital Interface — цифровойинтерфейс музыкальных инструментов) — стандарт, позво-272Глава 2.
Архитектура и структура ВМ и системляющий подсоединять к компьютеру цифровые музыкальныеинструменты, используемые при сочинении и записи музыки;• виртуальная реальность (Virtual Reality, VR). Слово «виртуальный» означает «действующий и проявляющий себя как настоящий». Виртуальная реальность — это высокоразвитаяформа компьютерного моделирования, которая позволяетпользователю погрузиться в модельный мир и непосредственно действовать в нем.
Зрительные, слуховые, осязательные имоторные ощущения пользователя при этом заменяются ихимитацией, генерируемой компьютером.Признаки устройств виртуальной реальности: моделирование вреальном масштабе времени; имитация окружающей обстановки свысокой степенью реализма; возможность воздействовать на окружающую обстановку и иметь при этом обратную связь.Средства интерактивного взаимодействия(ввод-вывод данных и управление компьютером)Понятие терминала (DTE — оконечное оборудование данных) всоответствии с телекоммуникационными стандартами относится ксочетанию устройств ввода и вывода информации (например, сканери принтер и т.
п.), однако чаще всего под терминалом понимаетсяоконечное устройство ЭВМ, предназначенное для диалога «человек—машина». Узко специализированные устройства — банкоматы,кассовые аппараты со сканерами штрих-кода — здесь не рассматриваются.Терминалы, или терминальные устройства ЭВМ, являются важнейшей компонентой систем, основанных на человеко-машинномвзаимодействии. Это диалоговые или интерактивные устройства,предназначенные для ввода/вывода небольших количеств информации, первоначально с целью управления вычислительным процессоми наблюдения за его ходом, а в дальнейшем также для ввода-выводаисходных данных и результатов работы программ.Механические терминалы. Первоначально в ЭВМ использовались в качестве терминалов механические устройства, заимствованные из смежных технологий — связь и оргтехника — телетайпы(типа ТА-67), телеграфные аппараты (СТА-2М), электрические пишущие машинки (ПМ типа CONSUL).
Это был довольно длительный период, в течение которого сложились определенные стандарты, приемы работы оператора и протоколы ввода/вывода и интерпретации данных. Строка информации, вводимая оператором,2.6. Внешние устройства213являлась, как правило, командой, требующей выполнения определенных действий от ЭВМ (ОС). Конечная ширина листа (или бумажной ленты) ПМ (80 знаков) ограничивала длину возможных команд. Признаком окончания ввода команды являлось нажатие клавиши <ВК> (возврат каретки, она же <CR> — <Carriage Return>,<Return>, <Enter> и пр.). Реакция системы (ответ на запрос, сообщение об ошибке, небольшая порция выходных данных) также выводилась строками по 80 символов, образуя вместе с копиями команд протокол диалогового сеанса (или журнал — log) в бумажнойформе.Низкие скорость обмена информацией с ЭВМ и надежность механических терминалов, а также трудности с исправлением информации (редактированием) ограничивали их применимость и, в частности, делали бессмысленным их использование пользователями-программистами для отладки программ и прочих манипуляций.Электронные терминалы.
Физически электронный или видеотерминал — CRT-device (Catode Ray Tube — устройство с электронно-лучевой трубкой), VDU (Video Display Unit — устройство отображения информации), первоначально получивший в отечественнойпрактике наименование дисплей, представляет собой клавиатуру(keyboard), сопряженную с экранным устройством (screen). Ранниемодели видеотерминалов (ВТ) не были избавлены от наследияПМ — состав клавиатуры, построчный ввод и исправление ошибок,прокручивание экрана наподобие бумажной ленты (scrolling) и, самое главное, — символьный (алфавитно-цифровой) характер выводимой информации, хотя, как это хорошо известно из опыта телевидения, никаких технических ограничений экран (в отличие от кареткиПМ) не вносит. Более совершенные ВТ, разработанные в 80-е гг.(IBM 3270, VT-100), во многом определили современное состояниеустройств:• появились возможности прямого доступа к информации наэкране (для ввода и корректировки);• на клавиатуре добавились функциональные клавиши, реакцияна которые определялась программой, работающей с ВТ;• клавиши редактирования — <Del>, <Ins>;• клавиши управления курсором (для выбора места на экране);• управляющая клавиша <Control> (<Ctrl>), модифицирующаявводимый код, при одновременном нажатии с символьнойклавишей и т.
п.Однако это все еще были алфавитно-цифровые устройства, отображающие на экране массив символьной информации размером в80 столбцов на 17 строк (т. е. до 1600 символов).'214Глава 2. Архитектура и структура ВМ и системТиповая конфигурация машины (до появления ПЭВМ) включала в себя 8 (или 16, или 32) терминалов пользователя, размещенныхв специальных помещениях (дисплейные классы) и одну или болеедисплей-консоль (терминал оператора), размещенную поближе к месту основных событий (в машинном зале).К л а в и а т у р а т е р м и н а л а — устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов Содержитстандартный набор клавиш печатной машинки и некоторые дополнительные клавиши — управляющие и функциональные клавиши,клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора (курсор — светящийся символна экране монитора, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий вводимый с клавиатуры знак).Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер (местноеустройство управления), который выполняет следующие функции:• последовательно опрашивает клавиши, считывая введенныйсигнал и вырабатывая двоичный скан-код клавиши;• управляет световыми индикаторами клавиатуры;• проводит внутреннюю диагностику неисправностей;• осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.Клавиатура имеет встроенный буфер — промежуточную памятьмалого размера, куда помещаются введенные символы.
В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом — это означает, что символ не введен (отвергнут).Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, «зашитые» в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечиваетвозможность ввода русских букв, управление скоростью работыклавиатуры и др.Клавиатуры с дополнительными функциональными возможностями. Существуют клавиатуры, отличающиеся от стандартных дополнительными функциональными возможностями. Они могут бытькак простыми (со встроенными калькулятором и часами), так исложными (со встроенными устройствами позиционирования (манипуляторами), особой раскладкой или формой и возможностьюперепрограммирования клавиш).Примером может являться Elegance 5000 — мультимедийная модель, содержащая дополнительно четырнадцать кнопок в ряду надстандартными функциональными клавишами (рис.
2.47). Самаякрупная отвечает за включение и выключение АТХ-компьютера.Мультимедийные кнопки выполняют типичные операции: умень-2.6. Внешние устройства215Рис. 2.47. Комбинированная мультимединная клавиа!>ра LiL e uiice 5000шение и увеличение громкости звука (в микшере Windows),пуск/пауза воспроизведения звука, стоп, трек вперед и трек назаддля CD/DVD/MP3 программных плейеров. Интернет/офисныекнопки выполняют быстрый вызов браузера, почтовой программы,поиска файлов, избранного калькулятора, а также переход на предыдущий и последующий просмотренные сайты.
Все четырнадцатьдополнительных кнопок работают только в Windows 2000/XP.Беспроводные клавиатуры В последнее время большинствомпроизводителей выпускается новый тип клавиатур — беспроводные.Такая клавиатура содержит инфракрасный или радиопередатчик, априемник с помощью кабеля подключается к стандартному разъемуклавиатуры системной платы. Естественно такая клавиатура существенно дороже стандартной и чаще всего используется в домашнихсистемах (см., например, табл. 211).М о н и т о р ( у с т р о й с т в о о т о б р а ж е н и я ) .
Монитор —устройство визуального отображения информации (в виде текста,таблиц, рисунков, чертежей и др.)Подавляющее большинство мониторов сконструированы набазе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и принцип их работы аналогичен принципу работы телевизора Мониторы бывают алфавитно-цифровые и графические, монохромные и цветного изображения Современные компьютеры комплектуются, как правило, цветными графическими мониторами216Глава 2. Архитектура и структура ВМ и системТаблица 2.11. Некоторые примеры беспроводных клавиатур№Вид клавиатурыОписаниеБеспроводный набор M-Tech KBS-1527 R, PS/2, беспроводная клавиатура RSI, беспроводная механическая мышьБеспроводный набор M-Tech KBS-2350 RP, USB,беспроводная клавиатура RSI + беспроводная оптическая мышь, зарядное устройство в приемникеБеспроводный набор M-Tech KBS-2548 RP, USB,беспроводная клавиатура RSI + беспроводная оптическая мышь, зарядное устройство в приемникеИспользуемая в этом типе мониторов технология была разработана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока, т.
е. дляосциллографа.Мониторы на основе ЭЛТ. Принцип действия таких устройств заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый специальным веществом, люминофором, вызывает его свечение. Конструктивно ЭЛТ-мониторпредставляет собой стеклянную трубку, внутри которой находитсявакуум (рис.
2.48). С фронтальной стороны внутренняя часть стеклатрубки покрыта люминофором. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов — иттрия, эрбия и др. Люминофор — это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженнымичастицами. Для создания изображения в ЭЛТ-мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозьметаллическую маску или решетку на внутреннюю поверхностьстеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками.