Материал: Захаров, Сайфутдинов - Вычислительная техника

на 16-килобайтовые страницы. В окне UMA хранится не обрабатываемая информация, а лишь адреса, обеспечивающие доступ к этой информации. Память, организуемая по спецификации EMS, носит название отображаемой. Поэтому сочетание слов Expanded Memory (ЕМ) иногда переносят как отображаемая память (хотя термин Expanded почти идентичен термину Extended и более точно переводится как расширенный, увеличенный). Для организации отображаемой памяти при работе в реальном режиме процессора необходим драйвер ЕММ.ЕХЕ (Expanded Memory Manager). Отображаемая память медленная и поэтому она постепенно уступает место Extended Memory.

В реальном режиме расширенная память может быть использована главным образом для хранения данных и некоторых программ ОС. Часто расширенную память используют для организации виртуальных (электронных) дисков. Исключение составляет НМА, которая может адресоваться и непосредственно при использовании драйвера HIMEM.SYS (High Memory Manager). Область НМА может использоваться для хранения любой информации, в том числе и программ пользователя.

8.4. Внешние устройства

Устройства ввода

Клавиатура — это устройство, с помощью которого осуществляется ввод данных, команд и управляющих воздействий в ПК. На клавишах нанесены буквы латинского и национального алфавитов, десятичные цифры, математические, графические и специальные служебные символы, знаки препинания, наименования некоторых команд, функций и т. д. Блок клавиатуры содержит контроллер клавиатуры, состоящий из буферной памяти и схемы управления. Он подключается к системной плате с помощью 4-проводного интерфейса (линии интерфейса используются для передачи тактовых импульсов, данных, напряжения питания +5 В, последний — «земля»). Для клавиатур существует несколько вариантов интерфейсов: стандартный разъем DIN, разъем PS/2, инфракрасный порт (IrDA), интерфейс USB.

Контроллер клавиатуры осуществляет:

сканирование (опрос) состояния клавиш;

171

буферизацию (временное запоминание) кодов клавиш на время между двумя соседними опросами клавиатуры со стороны МП;

преобразование с помощью программируемых системных таблиц (драйвера клавиатуры) кодов нажатия клавиш (SCAN-кодов) в коды ASCII;

тестирование (проверку работоспособности) клавиатуры при включении ПК. При нажатии и отпускании клавиши на клавиатуре в буферную память кон-

троллера клавиатуры поступает код нажатия или отпускания (соответственно, 0 или 1) в седьмой бит байта и номер клавиши или ее SCAN-код в остальные 7 битов. При поступлении любой информации в буферную память посылается запрос на аппаратное прерывание, инициируемое клавиатурой. При выполнении прерывания SCAN-код преобразуется в код ASCII, и оба кода (SCAN-код и ASCII-код) пересылаются в соответствующее поле ОЗУ ПЭВМ.

Контроллер клавиатуры организует и автоматическое повторение клавишной операции: если клавиша нажата более 0,5 с, то генерируются повторные коды нажатия клавиши через регулярные интервалы так, как если бы вы клавишу нажимали повторно.

Графический манипулятор мышь

Мышь (mouse) представляет собой электронно-механическое устройство, с помощью которого осуществляется дистанционное управление курсором на экране монитора. При перемещении манипулятора типа мышь по столу или другой поверхности на экране монитора соответствующим образом передвигается и курсор. Принцип работы мыши основан на преобразовании вращательного движения шарика по двум осям через оптический или электрический конвертор в серию цифровых сигналов (импульсов), пропорциональных скорости передвижения.

В настоящее время выпускаются мыши с интерфейсами СОМ, PS/2, USB и IrDA. Мыши с интерфейсом IrDA (инфракрасный порт) бесшнуровые и передают сигналы на приемник, подключенный к компьютеру, с помощью лучей инфракрасного диапазона.

Сканеры

Сканер — это устройство ввода в компьютер информации непосредственно с бумажного документа. Это могут быть тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии

172

и другая информация. Сканер, подобно копировальному аппарату, создает копию изображения бумажного документа, но не на бумаге, а в электронном виде — формируется электронная копия изображения. Светочувствительный датчик сканера с определенной частотой производит замеры интенсивности отраженного оригиналом света. Разрешающая способность сканера прямо пропорциональна частоте замеров. В процессе сканирования устройство выполняет преобразование величины интенсивности в двоичный код, который передается в ЭВМ для дальнейшей обработки.

Разрешающая способность сканеров измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения и составляет от 75 до 1600 dpi (dots per inch) и более.

Основные характеристики сканеров:

оптическое разрешение — определяется как количество светочувствительных элементов в сканирующей головке, поделенное на ширину рабочей области. Выражается в точках на дюйм;

интерполяционное (программное, логическое) разрешение – произвольно выбранное разрешение, для получения которого драйвер сканера рассчитывает недостающие точки;

разрядность (глубина цвета) — определяет степень подробности информации об отсканированной точке изображения. Чем больше разрядов (битов) используется для представления отдельной точки изображения, тем более подробна информация о ней.

Дигитайзеры

Дигитайзер (digitaizer), или графический планшет, — это устройство, главным назначением которого является оцифровка изображений. Он состоит из двух частей: основания (планшета) и устройства целеуказания (пера или курсора), перемещаемого по поверхности основания. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.

Дигитайзер может быть использован для ввода рисунка, создаваемого пользователем, в компьютер: пользователь водит пером-курсором по планшету, но изображение появляется не на бумаге, а фиксируется в графическом файле.

173

Устройства вывода

Дисплей (монитор) — устройство визуального отображения текстовой и графической информации без ее долговременной фиксации.

Для обозначения этого типа устройств с учетом функций, выполняемых ими в ПК, в английском языке используются как синонимы термины monitor display, monitor, video monitor, video display. Соответственно в русском переводе также в качестве синонимов используется ряд терминов, таких как монитор, видеомонитор, видеодисплей. Мониторы бывают алфавитно-цифровые и графические, монохромные

ицветного изображения.

Всовременных ПЭВМ в качестве устройств отображения информации наиболее широкое распространение получили цветные графические дисплеи на базе элек- тронно-лучевых трубок, газоразрядные и жидкокристаллические дисплеи.

Дисплей на базе электронно-лучевой трубки. Основной элемент такого дисплея – электронно-лучевая трубка (рис. 8.7), а принцип его работы аналогичен принципу работы телевизора. Формирование изображения производится на внутренней поверхности экрана, покрытого слоем люминофора — вещества, светящегося под воздействием электронного луча, генерируемого специальной «электронной пушкой»

иуправляемого системами горизонтальной и вертикальной развертки.

Люминофор наносится в виде наборов точек трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра.

Рис. 8.7. Схема электронно-лучевой трубки

174

Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Пиксельные триады

Триада образует пиксель (от англ. pixel – picture element – элемент картинки) — точки, из которых формируется изображение.

Расстояние между центрами пикселей называется точечным шагом монитора. Это расстояние существенно влияет на четкость изображения. Чем меньше шаг, тем выше четкость. В современных цветных мониторах шаг составляет 0,24 мм и менее. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну точку «сложного» цвета.

На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки. Все три пушки «нацелены» на один и тот же пиксель, но каждая из них излучает поток электронов в сторону «своей» точки люминофора. Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создается высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны. Перед экраном на пути электронов ставится маска – тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета.

Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения пикселей управляет сигнал, поступающий с видеоконтроллера.

Количество отображенных строк в секунду называется строчной частотой развертки, а частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развертки. Кадровая частота развертки должна быть такой, чтобы глаз человека не замечал последовательной смены кадров. Ассоциация видеоэлектронных стандартов (VESA — Video Electronics Standards Association) рекомендует частоту не ниже 75 кадров в секунду).

175