Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Архитектура ЭВМ 7 страница




Питы и ленды не являются битами, содержащими единицы и нули. Поверхность пита и ленда всегда содержит нули, количество которых зависит от длины пита или ленда. Переход от пита к ленду или от ленда к питу истолковывается как единица. Таким образом пит и ленд содержат всегда одну единицу в самом старшем разряде и несколько нулей, число которых зависит от длины пита или ленда и от тактовой частоты накопителя. Каждые 14 периодов тактовой частоты отмеряют отрезок времени, в течение которого передаётся один байт.

Как и накопитель на магнитных дисках, накопитель на оптических дисках имеет привод вращения шпинделя и механизм перемещения головки, на которой укреплён лазер. В режиме записи луч имеет повышенную мощность, по сравнению с режимом чтения. В настоящее время различают несколько разновидностей оптических носителей информации:

прессованные диски, обозначения которых заканчиваются на ROM (CD-ROM, DVD-ROM), информация на которые записывается в момент их производства на технологическом оборудовании и не подлежит изменению;

однократно записываемые на накопителях диски (CD-R,, CD+R, DVD-R и DVD+R)[12];

многократно перезаписываемые на накопителях диски (CD-RW, CD+RW, DVD-RW и DVD+RW);

диски с голубым лучом лазера Blu Ray (BD-R, BD-R, BD-RW, BD+RW).

Разница между CD, DVD и BD определяется длиной волны лазерного луча и устройством диска. В накопителях CD стоят лазеры с длиной волны 780 нм, в накопителях DVD – 650 нм, BD – 405нм. Уменьшение длины волны позволяет уменьшать расстояние между дорожками записи, вследствие чего увеличивается объём хранимой информации.

Дополнительное увеличение объёма записываемой информации получается за счёт применения двухслойных дисков. В обычном диске присутствуют три слоя: подложка, защитный слой и отражающий слой. Диски DVD и BD имеют ещё и полуотражающий слой, нанесённый поверх отражающего. Меняя фокусировку лазера можно записывать информацию на один из слоёв или читать её с выбранного слоя. Получается почти удвоение ёмкости диска.

Ещё большую ёмкость диска можно получить применением двусторонних дисков, имеющих общий отражающий слой.

Информация на диске размещается на сформированной в процессе производства диска дорожке. В отличие от магнитных дисков дорожка имеет форму спирали. Она разбивается на секторы, счёт которых идёт от центра диска. Блок данных содержит следующие поля:

поле синхронизации 12 байт, в которые записана информация 00 FF FF FF FF FF FF FF FF FF 00;

поле идентификатора (4 байта), содержащее угловой размер блока в минутах и секундах, номер сектора, и байт режима;

поле данных 2048 байтов;

поле корректирующего кода (280 байтов).

Предусмотрено три режима блока: нулевой указывает пустое место, первый режим указывает наличие 2048 байтов данных и необходимость испоьзования корректирующего кода. Второй режим указывает на 2336 байтов данных ти отсутствие корректирующего кода.

Для увеличения плотности записи поверхность диска по радиусу разбивается на зоны, и для каждой из них в систему управления шпинделем закладывается своя скорость. По мере перемещения лазерной головки от центра к периферии скорость вращения шпинделя меняется. Тем не менее приводы оптических CD-дисков поддерживают режим записи с постоянной угловой скоростью, обеспечивающий ёмкость диска равную 682 МБ и более быстрый доступ к данным.

 

4.5. Устройство и принцип работы флеш-памяти NOR и NAND

В основе флэш-памяти лежит запоминающая ячейка на основе полевого транзистора с плавающим затвором (рис. 4.10,а). В зависимости от способа соединения ячеек различают флэш-память типа NOR (рис. 4.10,б) и NAND (рис. 4.10,в).

  а)   б)     в)

Рис. 4.10. Схема запоминающей ячейки FLASH-памяти (а), организация памяти NOR (б) и один столбец матрицы NAND (в)

На рис. 4.10, а показана запоминающая ячейка на полевом транзисторе. Электрическое сопротивление выводов 1 и 3 относительно вывода 2 примерно одинаково, поэтому в значительной степени транзистор симметричен, и будет работать даже при перестановке выводов 1 и 3.

На рис. 4.10,б показаны организация памяти NOR. В ней выводы 1 всех ячеек соединены постоянно с "землёй", т.е. поверхностью нулевого потенциала, а выводы 3 – постоянно присоединены к линии битов. На рисунке показаны две ячейки, образующие матрицу 1х2, на практике размерность матрицы во много раз больше как по числу строк, так и по числу столбцов. Выбор одной из ячеек матрицы осуществляется по линии слов WL1 или WL2. После выбора ячейки осуществляется или запись данных по линии битов BL или чтение данных по той же линии. Таким образом, выходной сигнал снимается или с одной ячейки или с другой. Отсюда и название организации памяти NOR (ИЛИ-НЕ).

На рис. 4.10,в показаны две ячейки матрицы 1х2 памяти, организованной по схеме NAND (И-НЕ). В микросхему такой памяти входит множество матриц, таким образом, имеется трёхмерная матрица, состоящая из m строк, n столбцов и k слоёв. Выбор строки в слое осуществляется сигналом, поданным на вход GS транзистора Т1. Строка данных присоединяется к линии битов через транзистор Т2 посредством подачи сигнала на его вывод BLS. Первоначально сигнал выбора слова подаётся на все выводы WL1, WL2 и т.д. Нулевой потенциал попадает на транзистор T2 только при открытых транзисторах всех ячеек. Если нулевой потенциал до транзистора не доходит, то проверка состояния выбранной ячейки памяти производится по сложному алгоритму.

Учитывая, что все транзисторы ячеек могут быть выполнены на одной пластине полупроводника (подложке), и анализируя площади, занимаемые выводами ячеек, можно сделать вывод, что у микросхем типа NOR на кристалле размещается меньше ячеек, чем у микросхем типа NAND. Поэтому микросхемы типа NOR позволяют создать не кристалле до 64 МБ памяти, а микросхемы типа NAND – единицы ГБ. Однако у микросхем скорость доступа к данным выше и алгоритм управления проще, чем у микросхем типа NAND. Поэтому микросхемы типа NOR используются как непосредственная память программ и для хранения небольших объёмов данных, а микросхемы типа NAND – для хранения больших объёмов данных.

 

Контрольные вопросы:

Какие устройства называются внешней памятью машины? Почему? Приведите примеры.

Какие характеристики имеют устройства внешней памяти?

Что такое ёмкость устройства внешней памяти? В каких единицах измеряется?

Что такое единица пересылки?

Что такое метод доступа? Какие методы доступа существуют?

Какие характеристики определяют быстродействие устройства внешней памяти?

Что такое время доступа?

Что такое среднее время считывания?

Что такое физические диски?

Что такое логические диски и как они образуются?

На чём основана работа магнитных дисков?

Какой способ намагничивания обеспечивает большую плотность записи? Почему?

Как понять слова "продольное намагничивание" и "поперечное намагничивание"?

Что такое индукция магнитного поля?

На чём основана работа оптических накопителей информации?

Что такое ленды и питы?

Поясните принцип действия твердотельной памяти.

Нарисуйте и поясните схему запоминающего элемента твердотельной памяти.

Нарисуйте и поясните схему устройства накопителя на магнитном диске с одним носителем.

Нарисуйте и поясните схему устройства накопителя на магнитном диске с двумя носителями.

Какие схемы устройств считывания используются в накопителях на магнитных дисках?

Как устроена головка записи/считывания современного накопителя на магнитных дисках?

Что такое дорожки и секторы? Какой вид они имеют и как создаются?

Нарисуйте и поясните схему сектора магнитного диска.

Какие недостатки имеют накопители с постоянным угловым размером сектора?

Что такое RAID-система? Поясните схемой. В каких целях создаются RAID-системы?

Нарисуйте и поясните схему RAID-системы без зеркалирования.

Нарисуйте и поясните RAID-систему с зеркалированием. Что даёт такая система?

Как реализуются RAID-системы аппаратным способом?

Как реализуются RAID-системы программным способом?

Поясните классификацию накопителей на магнитной ленте.

Что такое линейный и серпантинный способ записи?

Что такое наклонно-строчный способ записи?

Как получается наклонно-строчный способ записи?

Что такое картридж и кассета? В чём их достоинства и недостатки?

Что такое стриммеры, стекеры и ленточные библиотеки?

Как кодируется информация на оптических носителях?

Как устроен накопитель на оптических дисках и как организована его поверхность?

Поясните классификацию оптических дисков. Как увеличили их ёмкость?

Какова схема блока информации на оптическом диске?

Поясните организацию твердотельной памяти типа NOR.

Поясните организацию твердотельной памяти типа NAND.

 

 


5. УСТРОЙСТВА ВВОДА И ВЫВОДА

5.1. Общие принципы организации системы ввода-вывода

Система ввода-вывода осуществляет связь вычислительной машины с внешним миром. Технически она реализуется в виде множества модулей (функционально и технически законченных устройств) ввода-вывода (МВВ). Основное назначение указанных модулей: обеспечение интерфейса с процессором и памятью (большого интерфейса) и обеспечение интерфейса с одним или несколькими внешними устройствами (малого интерфейса).

В настоящее время различают следующие виды подключения системы ввода-вывода к ядру вычислительной системы [1]: с раздельными шинами памяти и ввода-вывода, с совместно используемыми шинами адреса и данных и подключение на общих правах с процессором и памятью (рис. 5.1). На рис. 5.1 приняты обозначения: ЦП – центральный процессор, ОП – оперативная память и СВВ – система ввода-вывода

  а)   б)
Управление
Данные
Адрес
ОП
ЦП





 

 


Управление



в)

Рис. 5.1. Способы подключения системы ввода-вывода с раздельными шинами памяти
и ввода-вывода (а), с совместно используемыми шинами адреса и данных (б)
и на общих правах с процессором и памятью (в)

Первый вариант обеспечивает возможность одновременного осуществления операций ввода вывода и обращений к памяти, шины системы ввода-вы­вода более просты, чем шины памяти, а значит и дешевле реализуемы. Однако недостатком является наличие большого числа точек подключения к процессору.

Второй вариант предполагает разделение во времени шин адреса и данных между памятью и системой ввода-вывода. Индивидуализация управления памятью и системой ввода-вывода позволяет сделать работу памяти и системы ввода-вывода более эффективной, т.к. позволяет учесть особенности процедур управления памятью и устройствами ввода-вывода.

Третий вариант наиболее простой и дешёвый, однако не в состоянии обеспечить высокую интенсивность и скорость операций обмена данными и командами.

Схема взаимодействия периферийного устройства с элементами системы ввода-вывода и процессором показана на рис. 5.2. Модуль ввода-вывода в этой системе выполняет следующие функции:

локализацию данных, т.е. организацию потока данных между процессором и определённым внешним устройством;

управление и синхронизацию, т.е. координацию перемещения данных между внешним устройством и внутренними элементами вычислительной машины;

обмен информацией, т.е. пересылку данных;

буферизацию данных, т.е. поддержку временного хранилища данных, накапливающего получаемые данные перед их отправкой дальше по технологической цепочке;

обнаружение ошибок.

Модуль состоит из узла большого интерфейса и нескольких узлов малого интерфейса. Узел большого интерфейса включает в себя узел управления вводом-выводом, регистр состояния, регистр управления, регистр данных вместе с узлом упаковки/распаковки данных, регистр управления и узел обработки адресов. Узел обработки адресов позволяет выбрать узел малого интерфейса, связанный с нужным периферийным устройством. По линии данных передаются собственно данные, состояния элементов системы ввода/вывода и команды ввода/вывода. По линии управления передаются сигналы управления модулем и внешними устройствами.

 


Рис. 5.2. Схема взаимодействия периферийного устройства
с модулем ввода-вывода и процессором.

Основными элементами внешнего устройства в общем случае являются устройство управления (логика управления), буферная память и преобразователь. Логика управления получает команды от модуля ввода-вывода, обменивается с ним сигналами состояния различных элементов периферийного устройства и модуля ввода-вывода, также осуществляет с ним обмен данными через буферную память. При выводе данных модуль поставляет данные в буферную память, периферийное устройство преобразует данные из формата, удобного для вычислительной машины в формат, удобный для окружающей среды, и выводит данные в окружающую среду, в которую входит и пользователь вычислительной машины.

В общем случае временная диаграмма обмена данными имеет вид, показанный на рис. 5.3. Процессор выставляет данные и устанавливает в единицу сигнал ДД (данные достоверны). Периферийное устройство, прияв этот сигнал, осуществляет чтение данных и после его завершения ставит в единицу сигнал ДП (данные приняты). Процессор, обнаружив единичный сигнал ДП, сбрасывает сигнал ДД в ноль и убирает данные с шины данных. Периферийное устройство в свою очередь, обнаружив нулевой сигнала ДД, сбрасывает в нуль сигнал ДП и начинает обрабатывать данные. При чтении данных из периферийного устройства процесс протекает аналогично, но сигнал ДД формирует периферийное устройство, а сигнал ДП – процессор.

 

 


Рис. 5.3. Временная диаграмма процесса обмена информацией
между процессором и периферийным устройством

Существуют три способа организации процесса ввода-вывода:

ввод-вывод с опросом;

ввод-вывод по прерываниям;

прямой доступ к памяти.

Первый способ предусматривает пословный ввод/вывод данных, который осуществляется в цикле. Признаком завершения цикла является отсутствие данных для очередного шага цикла. Внутри основного цикла имеется вложенный цикл, в котором процессор периодически опрашивает регистр состояний модуля и выявляет моменты готовности модуля и устройства для осуществления обмена данными. Если они готовы, то происходит операция чтения/записи данных, если не готовы то продолжается процесс ожидания готовности модуля и периферийного устройства. Недостатком является плохое использование процессора, который длительное время может находиться в цикле ожидания и не выполнять полезной работы.

Второй способ связан с созданием устройствами ввода-вывода прерываний. При вводе и выводе данных процессор передаёт команду на начало операции ввода/вывода и продолжает свою работу по выполнению задач.

При вводе данных модуль ввода-вывода передаёт эту команду в устройство ввода, и начинается процесс по переписыванию данных из буферной памяти периферийного устройства в i-ый узел малого интерфейса, а затем в узел большого интерфейса. При заполнении регистра данных модуль ввода-вывода создаёт запрос на обслуживание прерывания, основная программа останавливается и начинается чтение данных из регистра данных модуля в оперативную память или в процессор.

При выводе данных команда попадает в модуль ввода-вывода. Далее происходит ожидание готовности модуля к приёму данных. Когда модуль готов, создаётся сигнал прерывания, процессор переключается на перепись данных в регистр данных, и происходит процесс вывода данных в модуль ввода-вывода. После его завершения происходит процесс вывода модулем данных в буферную память периферийного устройства, в котором процессор не участвует.

Третий способ предусматривает организацию прямого доступа к памяти через специальный контроллер прямого доступа к памяти.

 

5.2. Принципы работы и организация клавиатуры

Клавиатура является средством ввода данных вручную постредством нажатия клавишей и кнопок. Кнопки могут отличаться от клавишей не только внешним видом, но и схемой включения. Их задача – создавать на одном из проводов клавиатуры низкий или высокий потенциал в зависимости от состояния кнопки или клавиши.

Рис. 5.4. Простейшая схема включения клавиши или кнопки Простейшая схема включения кнопки или клавиши показана на рис. 5.4. Контакты кнопки (клавиши) SB1 в зависимости от состояния замыкает или размыкает провод, соединяющий точки 0 и 1. При разомкнутых контактах провод разорван и в точке 1 присутствует потенциал +5В, при замкнутых – потенциал 0В.

Указанную функцию могут реализовывать контакты разного исполнения: механические, герконовые (механические с управлением магнитным полем), плёночные, сенсорные (электронные) и на магниточувствительных материалах (датчики Холла). Применение механических контактов с подвижными частями порождает проблему "дребезга" контакта, т.е. существование в течение некоторого времени нестабильного значения потенциала в точке 1. Это явление вредное, которое искажает вводимую информацию и команды. Дребезг контакта подавляется аппаратным и программным способом. Недостатком такой схемы является большое количество проводов, идущих от клавишей к электронной части клавиатуры.

Для большого количества клавишей более эффективной является матричная схема включения клавишей (рис. 5.5).

      Рис. 5.5. Матричная схема включения клавишей и кнопок Принцип действия матричной клавиатуры аналогичен принципу действия описанной выше простейшей клавиатуры: кнопка соединяет один из вертикальных проводников с точкой нулевого потенциала. Клавиатура состоит из 9 клавишей SB1, SB2, …, SB9. При отпущенных кнопках вертикальные проводники имеют потенциал +5В. На проводниках 4, 5, 6 любым способом (переключателем S1 на рис. 5.5) поочерёдно создаётся нулевой потенциал. Замыкание клавиши в соответствующей строке создаёт на одной из линий 2 – 3 нулевой потенциал.

Нажатие клавиши фиксируется микросхемой "И", имеющей три входа. При отпущенных клавишах на всех входах присутствует логическая единица, поэтому на выходе 1 также присутствует логическая единица. При замыкании контакта клавиши хотя бы на одном из входов будет логический ноль, и на выходе 1 микросхемы также появится логический ноль. В этот момент комбинация импульсов на выходах 2 – 7 содержит код нажатой клавиши, состоящий из кода строки и кода столбца.

Взаимодействие процессора с клавиатурой строится по схеме (рис. 5.6). В клавиатуре имеется массив клавишей и кнопок, включённых, как правило, по матричной схеме. Кроме того, в клавиатуре имеется блок светодиодных индикаторов режима работы клавиатуры.

 

 



Рис. 5.6. Схема взаимодействия процессора и клавиатуры

При нажатии на любую клавишу и при отпускании её во внутренний контроллер клавиатуры попадает код нажатой или отпущенной клавиши. Внутренний контроллер воспринимает этот параллельный код, преобразует его в последовательный и по линиям KB-Data и KB-Clock[13] передаёт в системную плату, где его принимает контроллер интерфейса клавиатуры. Процессор общается с контроллером через порты, находящиеся по адресам 60h и 64h. Порт 60h является портом данных. Порт 64h состоит из двух регистров: регистра состояния 064R и регистра команд 064W.

Приняв код клавиши, процессор в стандартных ситуациях обращается к программе IRQ1 обработки прерывания от клавиатуры, генерируя одноимённое прерывание от клавиатуры. Программа IRQ1 обработки прерывания находится по адресу 09h, который называется вектором Int 9h, и входит в BIOS. В нестандартных ситуациях обработку прерывания от клавиатуры IRQ1 выполняет программа пользователя, которая перехватывает вектор Int 9h и обрабатывает прерывание в соответствии со своим алгоритмом.

В случае необходимости процессор может записать байт в выходной буфер клавиатуры. Для этого он в должен предварительно записать в порт 64h код D2 и установить соответствующие биты состояния и сгенерировать запрос IRQ1. Если контроллер должен возвратить данные в буфер клавиатуры, то при получении соответствующей команды он устанавливает 0BF=1, вследствие чего генерируется запрос на прерывание IRQ1. Далее данные должны быть считаны клавиатурой из регистра данных.

 

5.2.1. Массивы клавишей, кнопок и индикаторов

Исторически сложились три основных типа клавиатур: ХТ, АТ и расширенная (Enhanced)[14]. Они различаются числом присутствующих клавишей и индикаторов и их распределением на поверхности клавиатуры.

Изначально клавиатура ХТ имела 83 клавиши без светодионых индикаторов. Впоследствии в клавиатуру ввели индикаторы NumLock и CapsLock. Состояние индикаторов не всегда было синхронизировано с данными о клавиатуре, хранящимися в ОЗУ и использующимися драйверами клавиатуры. Клавиши распределены по четырём подмножествам: символьные клавиши (цифры, буквы, знаки препинания и т.д.), дополнительная клавиатура (ввод цифр и десятичной запятой в режиме NumLock или управление курсором), функциональные F1 – F10 и модифицирующие Shift, Ctrl, Alt.Клавиатура АТ в классическом варианте является клавиатурой ХТ, в которую добавлены клавиша SysReg и индикатор ScrollLock. Все три индикатора управляются программно.

Расширенная клавиатура может иметь 101, 102, 104, 105 и 122 клавиши. Клавиши и кнопки организованы в следующие группы:

основная клавиатура, содержащая символьные клавиши и клавиши-модификаторы;

функциональная клавиатура;

цифровая клавиатура при включённом индикаторе NumLock, она же используется как клавиатура управления курсором при выключенном индикаторе NumLock;

выделенные клавиши управления курсором и экраном, дублирующие эти функции цифровой клавиатуры;

клавиши управления питанием;

клавиши-кнопки быстрого доступа к приложениям.

Клавиатуры ХТ и АТ совместимы по электрическому интерфейсу, но несовместимы по логическому. Для подключения клавиатуры к системной плате применяются разъёмы DIN, mini-Din (для клавиатур PS/2), USB и даже радиопорт.

 

5.2.2. Скан-коды клавиатуры

При нажатии и отпускании клавишей в компьютер передаются коды клавишей, которые называются скан-кодами и идентифицируют расположение клавиши на клавиатуре. Некоторые клавиши передают цепочки кодов, начинающиеся префиксами (приставками) Е0 или Е1. При отпускании клавиши посылается сообщение о факте отпускания клавиши, а не нажатия. Современные клавиатуры работают в одном из следующих наборов скан-кодов: Set#1 и Set#2.

Набор Set#1 соответствует клавиатурам ХТ и АТ-84 и предусматривает передачу, как правило, однобайтных скан-кодов. При отпускании клавиши её скан-код складывается с числом 80h, что равносильно инвертированию 7 бита. При отпускании клавишей, передающих цепочки скан-кодов префиксы не меняются, а инвертируются седьмые биты кодов, входящих в цепочку. Расширенные скан-коды передаются в порядке обратном порядку передачи скан-кодов при нажатии клавиши. Запрещены скан-коды 00h, 60h, 61h, 5Ah, 6Eh и большие, чем 79h.

Набор Set#2 применяется в расширенных клавиатурах и предусматривает передачу двух байтов. Первый байт содержит признак нажатия/отпускания, второй – не модифицированный скан-код клавиши. При отпускании клавиши в первый байт записывается F0. При нажатии и отпускании клавишей, генерирующих префикс и расширенный код, после префикса передаётся признак нажатия/отпускания клавиши. Если клавиша генерирует цепочку пар кодов при нажатии, то при отпускании клавиши каждая пара кодов заменяется тройкой кодов, передающихся в порядке обратном относительно порядка передачи кодов при нажатии клавиши.

Контроллер интерфейса клавиатуры по умолчанию осуществляет преобразование принятых скан-кодов в коды набора Set#0 в целях обеспечения совместимости клавиатур. При желании преобразование можно отменить.

 

5.2.3. Контроллер интерфейса клавиатуры

Обмен данными между процессором и клавиатурой организует контроллер интерфейса клавиатуры. В ряде случаев он объединяется с контроллером мыши. Примерами таких контроллеров являются микросхемы [2]:

8042 – контроллер интерфейса клавиатуры;

8242 – контроллер интерфейса клавиатуры и мыши.

Контроллер интерфейса клавиатуры состоит из двух регистров: регистра данных и регистра состояния и команд. Регистр данных (адрес 60h) обеспечивает считывание данных, принимаемых по интерфейсу и возврат данных контроллером при поступлении в него команд. Регистр состояния и команд (адрес 64h) имеет два режима: чтение (R) и запись (W). В режиме записи в него помещается командный байт, определяющий режим работы контроллера. В режиме чтения этот регистр становится регистром состояния, биты которого имеют следующее назначение:

бит 0 – признак заполнения (OBF) выходного буфера клавиатуры (1 – буфер полон);

бит 1 – признак готовности контроллера к приёму данных или команды (0 – входной буфер полон, 1 – контроллер готов к приёму данных);

бит 2 – системный флаг, устанавливается в 0 при включении питания и в 1 программно (что означает завершение системного прерывания ResetOK);

бит 3 – признак последней записи (0 – данные, 1 – команда);

бит 4 – признак запирания клавиатуры (0 – заперта);

бит 5 – пауза для передатчика;

бит 6 – пауза для приёмника;

бит 7– ошибка чётности при обмене с клавиатурой.

Приняв посылку от клавиатуры, контроллер выполняет трансляцию скан-кода в набор Set#0, если это разрешено командным байтом, а затем записывает единицу в бит OBF, что приводит к созданию запроса прерывания клавиатуры IRQ1. В ответ программа в процессоре считывает данные из регистра 60h. При получении от процессора команды на возврат данных контроллер также устанавливает бит OBF в единицу, это опять-таки генерирует запрос прерывания IRQ1, после чего следует считывание данных из регистра 60h.

 

5.2. Принципы работы и организация мыши

В настоящее время существует много разновидностей манипуляторов типа "мышь". К ним можно отнести и трекбол – перевёрнутую мышь, размещённую на клавиатуре или в отдельном устройстве.

Классическая механическая мышь (рис. 5.7) представляет собой подвижную платформу (1), в дне которой имеется отверстие. В отверстии находится резиновый шарик (2), с которым соприкасаются пластмассовые валики (4), на которых находятся кодирующие диски с прорезями (5).

Диски находятся в промежутках оптопар, образованных светодиодами (6) и фототранзисторами (7). При движении мыши шарик вращает кодирующие диски, которые своими прорезями создают световые импульсы, преобразующиеся в электрические фототранзисторами. Микросхемы, находящиеся внутри мыши выполняют первичную обработку импульсов и создают код перемещения мыши по вертикали и горизонтали. Для подачи команд мышь имеет две, три и более кнопок (3).

Изначально мыши присоединялись к системной плате через последовательный порт Com. В дальнейшем появились мыши, присоединяющиеся к системной плате через порт PS/2, через порт USB, через инфракрасный порт и через радиопорт. Кроме того, появились комплекты, состоящие из мыши и коврика, присоединяющегося к системной плате через USB порт. В коврике такой мыши помещёна большая плоская катушка провода, через которую электромагнитным излучением подаётся питание в мышь и снимается с неё информация.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-04-25; Просмотров: 485; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.111 сек.