Архитектура ЭВМ 6 страница

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.

б)

а)

Рис. 5.7. Схема устройства механической мыши (а) и кодирующий диск (б)

Развитие конструкции мышей шло в двух направлениях: увеличение командных кнопок и совершенствование устройств преобразования. Первый путь привёл к появлению кнопки-колёсика скроллинга, кнопки х2 для подачи одним нажатием команды "двойной щелчок" и ряд других. Второй путь привёл к появлению оптических мышей, у которых шарик заменён оптопарой, состоящей из светодиода и фототранзистора. Светодиод подсвечивает поверхность, по которой перемещается мышь, а фототранзистор воспринимает отражённый свет. Т.к. отдельные фрагменты поверхности имеют разную отражающую способность, на выходе фототранзистора появляются импульсы постоянного тока. Далее работа мыши аналогична работе классического варианта.

По интерфейсу различают несколько видов мышей: Bus Mouse, Serial Mouse[15], PS/2-Mouse и USB Mouse. Первый из них предусматривает присоединение мыши непосредственно к системной шине ISA многопроводным кабелем через специальный адаптер мыши. Сама мышь имеет только оптопары и кнопки. Всю обработку информации выполняет адаптер. Интерфейс Serial Mouse предусматривает подключение мыши четырёх проводным кабелем через последовательный COM-порт. Интерфейс USB Mouse использует для подключения мыши USB-порт. Для создания USB-порта может использоваться отдельный контроллер USB. В настоящее время контроллер USB встраивается в одну из микросхем чипсета[16] компьютера. В любом случае контроллер USB в конечном счёте присоединяется к системной шине. Аналогичная ситуация наблюдается и в случае инфракрасного порта и радиопорта BlueTooth.

В любом случае необходимо организовать взаимодействие мыши с процессором. Мышь PS/2 использует контроллер мыши, который часто совмещается с контроллером интерфейса клавиатуры 8242 (рис. 5.8). Мышь PS/2 использует две линии для обмена данными: Clock – линию синхронизирующих сигналов и Data – линию передачи данных в последовательном коде. Передаваемые сигналы однополярные, напряжение питания равно +5В.

Рис. 5.8. Схема взаимодействия процессора и мыши PS/2

Для обмена данными мыши и процессора используются поры 60h и 64h. В регистре состояния (порт 64h) мышь использует биты 5 и 6. Пятый бит является битом общего тайм-аута (и клавиатуры и мыши), а шестой – флагом заполнения выходного буфера мыши Mouse_0BF.

При получении посылки от мыши контроллер не выполняет никаких преобразований полученных данных, а только устанавливает в единицу флаг Mouse_0BF. Это приводит к генерации запроса прерывания IRQ12, передающего правление по адресу 74h. Обработка этого прерывания драйвером мыши сводится к чтению данных из порта 60h и обработке полученных данных в виде перемещения указателя мыши или обработке нажатия кнопки.Процессор может посылать мыши специальные команды через порт 64h, но перед посылкой команды в порт 64h должен записываться код D4h.

5.3. Принципы работы и организация видеоподсистемы

5.3.1. Принципы формирования изображения
и режимы работы монитора

В настоящее время наиболее часто применяются два способа формирования изображения на экране монитора: с помощью электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и с помощью жидкокристаллической матрицы[17] (ЖКМ).

Первый способ предусматривает разбивку экрана перемещение электронного луча по строкам и регулирование его интенсивности. Возможны два варианта формирования изображения с помощью ЭЛТ: с применением прогрессивной и чересстрочной развёртки. Прогрессивная развёртка предполагает последовательное формирование строк изображения, чересстрочная – формирование сначала нечётных, а затем чётных строк.

Второй способ основан на явлении поляризации света и способности жидких кристаллов менять свои оптические свойства под действием электромагнитного поля. Как известно, свет является электромагнитным излучением высокой частоты. В каждой точке пространства свет характеризуется напряжённостью электрического и магнитного полей Е и Н, которые являются векторными величинами, величина которых позволяет оценить величину сил воздействия полей на электрические заряды, а направление векторов позволяет определить направление указанных сил. Если в световом луче направления векторов Е и Н одинаковы в любой точке пространства, то такой свет называется поляризованным.

Жидкие кристаллы меняют направление поляризации света при воздействии на них электромагнитного поля. Экран жидкокристаллического дисплея выполняется из поляризованного стекла. Направление поляризации стекла экрана и жидкого кристалла, на который не воздействует электромагнитное поле, отличается на 90°. Поэтому область экрана, на которую не воздействует поле, тёмная. Электромагнитное поле, воздействуя на жидкий кристалл, поворачивает направление поляризации, и область экрана, подвергающаяся воздействию поля, становится прозрачной для световых лучей источника света, помещённого за жидкокристаллической оптической системой.

Площадь экрана разбита на элементы (пикселы). Пикселы могут управляться проводниками, разбивающими поле экрана на пикселы, транзисторами и тонкоплёночными, образующими слой, дополняющий поляризованное стекло и жидкий кристалл. Первые два варианта называются пассивной и активной жидкокристаллическими панелями (LCD), третий – TFT LCD монитором. Цветность изображения создаётся за счёт светофильтров, вмонтированных в стекло монитора. В любом случае монитор управляется системой взаимно перпендикулярных проводников, образующих строки и столбцы матрицы.

На качество изображения влияет частота смены кадров. Достаточно популярной является частота смены кадров равная 50 Гц. Согласно [2] такая частота смены кадров требует обеспечить полосу пропускания всего тракта создания изображения шириной не менее 37,5 МГц. Но это далеко не предел. Частота смены кадров является важной характеристикой мониторов с электронно-лучевой трубкой. Для жидкокристаллических мониторов важной характеристикой является время отклика, которое характеризует быстродействие монитора.

Монитор может работать в двух режимах: графическом и текстовом. Графический режим требует адресации каждого пиксела. Образ изображения хранится в видеопамяти[18]. Количество бит видеопамяти, выделенных для одного пиксела, называется глубиной пикселов и определяет количество состояний пиксела, т.е. цвет пиксела, его мерцание и т.д. Современные мониторы используют следующие значения глубины пиксела:

· 8 бит (мониторы VGA), обеспечивающий 256 цветов;

· 14 и 15 бит (мониторы SVGA), обеспечивающие режим High Color с количеством цветов 32768 и 65536 соответственно;

· 24 бит (мониторы SVGA), обеспечивающие режим True Color с количеством цветов 16,7 млн.

Биты, отведённые для одного пиксела, распределяются между каналами управления базисными цветами R, G, B равномерно (15 и 24 бита) или с учётом особенностей восприятия цветов (16 бит).

В текстовом режиме в видеопамяти хранятся коды символов и их атрибуты (цвет, жирность, мерцание и т.д.). Текст на экране монитора организован в знакоместа, имеющие ширину и высоту, например 8х8 точек. По коду символа специальная микросхема (или часть большой интегральной микросхемы), которая называется знакогенератором, формирует в знакоместе образ символа посредством создания кода каждой строки знакоместа.

5.3.2. Архитектура видеоподсистемы

Обобщённая схема видеоподсистемы показана на рис. 5.9. Видеоподсистема состоит из адаптера монитора и монитора. Взаимодействие видеоподсистемы с процессором осуществляется через шину видеоподсистемы. Шина видеоподсистемы может быть специализированной отдельной шиной, например VLB или AGP, или частью системной шины.

Рис. 5.9. Обобщённая схема видеоподсистемы

Адаптер монитора обменивается данными с процессором через внешний интерфейс. Микросхема расширения BIOS хранит образы символов для текстового режима экрана. Графический процессор (акселератор) выполняет операции по подготовке данных для вывода на экран. Видеопамять хранит образ выводимого изображения. Она сканируется контроллером ЭЛТ (электронно-лучевой трубки), который формирует сигнал для вывода на аналоговый монитор. Контроллер атрибутов RAMDAC интерпретирует цветовую информацию, хранящуюся в видеопамяти, и формирует сигнал управления аналоговым и цифровым жидкокристаллическим мониторами. Внешний интерфейс управляет монитором и имеет выходы для аналогового и цифрового монитора, также композитный видео и S-видео сигналы[19]. Внутренняя шина организует высокоскоростной обмен информацией между графическим процессором, контроллером атрибутов, видеопамятью и внешним интерфейсом.

Видеопамять организуется в виде многослойной таблицы (матрицы). Прямоугольниками показаны матрицы ячеек видеопамяти. Цифрами обозначены номера пикселов изображения и номера ячеек видеопамяти, соответствующих пикселам. Многоточие в таблице показывают существование множества столбцов и строк. Видеопамять позволяет организовать одновременный доступ ко всем слоям одной строки. Каждый пиксел кодируется комбинацией одноимённых битов из всех слоёв. Такой способ отображения пикселов в видеопамять называется линейным по схеме один бит на пиксел. Существует и линейное отображение по схеме два бита одного слоя на один пиксел.

Рис. 5.10. Многослойная организация видеопамяти

Первые слои (рис. 5.10) используются для формирования цвета изображения. Последующие содержат различные атрибуты, например, мерцание. Последние слои используются знакогенератором, который программно недоступен программистам.

Всё множество описанных слоёв можно назвать первичным буфером. В видеопамяти может быть и вторичный буфер. В этом случае для формирования изображения применяется технология двойной буферизации. Эта технология предусматривает параллельно с демонстрацией кадра изображения подготовку во вторичном буфере следующего кадра. По окончании демонстрации первого кадра буферы меняются ролями.

Микросхема контроллера атрибутов RAMDAC объединяет в себе небольшую быстродействующую оперативную память и три цифроаналоговых преобразователя. Цифроаналоговые преобразователи формируют на основании кодов пикселей аналоговые сигналы управления каналами базисных цветов. Оперативная память микросхемы позволяет осуществить гамма-коррекцию цветовых искажений, вызванную нелинейностями трактов цветопередачи. Гамма-коррекция осуществляется введением предискажений в значения кодов управляющих цветами.

5.3.3. Интерфейсы дисплеев и адаптера

В современных информационных технологиях мониторы имеют многоцелевое назначение: и вывод текста, и вывод графических материалов разного качества, и демонстрация компьютерных фильмов, и демонстрация видео изображений, полученных от телевизионных камер. Кроме того, следует учитывать существование большого количества различных моделей и типов мониторов (в том числе и устаревших). Это определило необходимость множества интерфейсов адаптеров дисплея[20]:

· дискретный RGB TTL (устарел);

· аналоговый RGB (RGBAnalog);

· комбинированный EVC;

· цифровые DVI и HDMI;

· цифровой для плоских мониторов с матричной организацией FPMI;

· видео.

Дискретный интерфейс RGB TTL использовался старыми адаптерами MDA/HGC, CGA, EGA. В общем виде этот интерфейс имеет следующие сигналы:

· RED и Red – старший и младший биты управления красным цветом;

· GREEN и Green – старший и младший биты управления зелёным цветом;

· BLUE и Blue – старший и младший биты управления синим цветом;

· +H.Sync – сигнал строчной синхронизации;

· -(+)V.Sinc – сигнал кадровой синхронизации с применением полярности импульсов для управления диапазона частот развёртки текущего видеорежима.

В зависимости от типа монитора используется разная комбинация перечисленных сигналов, обеспечивающая кодирование для режимов MDA/HGC двух цветов, для режима CGA – 16 цветов и для режима EGA – 64 цветов. Интерфейс использует разъём DB-9S.

Аналоговый интерфейс RGB (RGBAnalog) используется адаптерами MCGA, VGA, SVGA и XGA. Интерфейс использует квантованные по уровню аналоговые сигналы для управления цветами, имеет две системы распознавания монитора и управление энергопотреблением монитора.

Применение аналоговых сигналов управления цветностью Red, Green, Blue позволяет получить режим True Color с 16,7 млн. цветов.

Распознавание монитора может осуществляться как в параллельном, так и в последовательном коде. Для осуществления распознавания в параллельном коде предусмотрены три сигнала ID0 – ID2. В настоящее время используется только один сигнал ID1 для распознавания монохромного монитора. Распознавание монитора в последовательном коде осуществляется по каналу цифрового интерфейса VESA DDC, основанного на интерфейсах I2C (DDC2B) и ACCESS.Bus (DDC2AB). Для этого канала используются сигналы DDC Return, SCA и SCL.

Синхронизация осуществляется двумя сигналами H.Sync и V.Sync. Сигнал H.Sync может иметь модификацию (H+V.Sync), при осуществлении совмещённой синхронизации (Composite Sync).

Управление энергопотреблением выполняется сигналами синхронизации и позволяет осуществить четыре режима энергопотребления On (включён), Snandbye (Резервный режим уменьшенного энергопотребления), Suspend (Спящий, Приостановлен) и Off (Отключён).

Стандартными разъёмами для подключения мониторов являются DB-9S и DB-15. Существуют переходные кабели с 15-контактных разъёмов на 9-кон­тактные. Современные стандартные кабели мониторов не рассчитаны на передачу сигналов с частотой выше 150 МГц, что недостаточно для высокого разрешения и высокой частоты смены кадров. Отдельные модели профессиональных мониторов имеют интерфейсные кабели с 3, 4 и 5 коаксиальными кабелями. Для подключения таких мониторов выпускаются специальные переходные кабели.

Комбинированный интерфейс EVC учитывает существующую тенденцию применения шин USB и FireWare для подключения периферийных устройств к системному блоку. Интерфейс EVC, используя новый разъём EVC (рис. 5.11), собирает сигналы от различных подсистем компьютера в единый интерфейсный кабель и позволяет использовать монитор как единый коммуникационный центр, к которому подключаются остальные периферийные устройства.

Рис. 5.11. Схема розетки разъёма EVC

Трапецеидальный корпус разъёма и крес­тооб­разная перегородка являются ключом, обеспечивающим правильное соединение проводников адаптера и кабеля. Контакты собраны в две группы: 30 контактов образуют низкочастотную группу, четыре – высокочастотную.

Контактам низкочастотной группы присвоены номера 1 – 30, контактам высокочастотной – С1, С2, С3, С4. Крестообразная перегородка является также экраном между высокочастотными проводниками.

Контакты С1, С2, С4 используются для передачи сигналов R, G, B управления цветом, С3 – для передачи синхросигналов пикселов аналогового интерфейса RGB. Контакты низкочастотной группы включают в себя контакты аналогового интерфейса RGB, видеовхода, входов и выходов стереоаудиосигналов, шин USB и FireWare, интерфейса DDC, а также контакты линий питания для зарядки аккумуляторов портативных персональных компьютеров.

Интерфейс может быть реализован на трёх уровнях: базовом, мультимедийном и полном. Базовый уровень включает видеосигналы и интерфейс DDC, мультимедийный добавляет аудиосигналы, полный реализует все возможности интерфейса.

Цифровой интерфейс DVI разработан в связи с повсеместным внедрением цифровых технологий. Обычный аналоговый канал передачи видеосигнала перестал удовлетворять разработчиков и пользователей ни по качеству, ни по производительности. Схема интерфейса показана на рис. 5.12. Интерфейс реализован элементами адаптера, монитора и интерфейсным кабелем. Стрелками показаны сигналы интерфейса. Двойная стрелка символизирует витую пару проводов. В квадратных скобках указаны номера линий сигналов.

Рис. 5.12. Схема цифровой части интерфейса DVI

На стороне адаптера формируются следующие сигналы:

· старшие байты управления цветностью R[0:7], G[0:7], B[0:7];

· сигналы синхронизации H_Sync и V_Sync;

· дополнительные команды CTL[0:9];

· младшие байты управления цветностью R[0:7], G[0:7], B[0:7].

Мультиплексоры (кодировщики) собирают сигналы, идущие по 60 линиям в последовательные каналы TDMS. Сборка сигналов осуществляется последовательным во времени подключением входных сигналов к выходам адаптера. При сборке входные сигналы преобразуются в сигналы TDMS. На приёмной стороне демультиплексоры восстанавливают сигналы в исходный вид.

Дата добавления: 2015-04-25