Komunikacija s računalom ili način rada ulaznih uređaja

Računalo je stroj sposoban za obavljanje određenog, jasno definiranog slijeda operacija. Ovi strojevi su čvrsto ugrađeni u naš svakodnevni život, zamjenjujući osobu u gotovo svim područjima. Međutim, čak i komunikacija s računalom svaki dan, mnogi ljudi ne razumiju u potpunosti kako sustav funkcionira.

Računalo "Mozak"

Ako dobro razmislite, onda je struktura i način rada ovog izuma vrlo sličan osobi. Kao i osoba, računalo može primati, obrađivati ​​i pohranjivati ​​informacije, kao i donositi zaključke na temelju unaprijed pripremljenih algoritama. Srce bilo kojeg računalnog uređaja, od kalkulatora do stacionarnog računala, je procesor. Po izgledu, to je kremena ploča s ugrađenim tranzistorima. Čip ili čip procesora, čija je strana 2,5 cm, može sadržavati milijune tranzistora. Pri tome, procesor je poput pojednostavljenog modela ljudskog mozga, kroz koji prolazi oko 200 milijuna živaca. Struktura živčanog tkiva uključuje neuron - stanicu koja može primati, kodirati, pohranjivati ​​i prenositi informacije. Osim toga, živci, poput žica, provode električnu struju kroz ljudsko tijelo, odnosno električne impulse, bez kojih se mišići jednostavno ne kontrahiraju. Ovaj princip temelji se na radu računala. Procesor uključuje adresne i podatkovne sabirnice, registre, brojače instrukcija, predmemoriju, aritmetičku logiku i matematički uređaj. Pokušajmo shvatiti!

Što je guma?

Prijenos podataka između procesora i bilo koje druge operativne jedinice provodi se preko sabirnice. Sastoji se od brojnih signalnih linija, različitih protokola za prijenos podataka i električnih karakteristika, kombiniranih po svrsi (prijenos podataka ili adresa). Veličina bita, način prijenosa podataka, širina pojasa, vrsta i broj podržanih uređaja, protokol rada, svrha (interno ili sučelje) sve su različite karakteristike različitih sabirnica. Postoje dvije vrste: bus podaci ili adrese. Osim toga, svi se mogu podijeliti u 3 skupine: sabirnice procesorske memorije, I / O sabirnice i sistemske sabirnice.

Vrste računalnih guma

Za komunikaciju središnji procesor Bus-memorija procesora koristi se s predmemorijom ili glavnom memorijom uređaja. Intenzivna razmjena procesorskih podataka s memorijom zahtijeva najveću propusnost ovog elementa. U strojevima baziranim na Pentium procesoru, širina pojasa takvog dijela može biti 66-800 MHz. U nekim slučajevima ove funkcije mogu izvoditi sistemsku sabirnicu. Interakcija ulazno / izlaznih uređaja s procesorom osigurava scsi ili pci sabirnica. Ulazni uređaj ili izlaz ne zahtijevaju veliku brzinu. Postoji nekoliko puta manje linija u I / O autobusima nego u istom procesoru, ali to ne umanjuje performanse računala. U nekim modelima, kako bi se smanjio trošak stroja, koriste se samo jedna zajednička "sistemska" sabirnica. On objedinjuje funkcije oba, a da pri tome ne gubi nikakvu izvedbu. Broj linija u sistemskoj sabirnici može doseći nekoliko stotina, a njihova se kombinacija može podijeliti u 3 funkcionalne skupine: adresna sabirnica, podatkovna sabirnica i kontrolna sabirnica. U potonje su uključene linije koje napajaju module sustava.

Informacije o kodiranju

Sve informacije u računalnom sustavu obrađuju se i prenose u obliku električnih impulsa. Samo osoba ne može primijetiti električne signale kao informaciju, dakle, za komunikaciju s računalom, koristi se binarni kod, koji stroj dobro razumije, za kodiranje ulaznih informacija i tablicu konverzije za predstavljanje skupa nula i jedinica korisniku, u usporedbi, slovima i brojevima. Ukupno postoje 4 glavne tablice kodiranja: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode. Svakom slovu, znamenki, znaku interpunkcije dodjeljuje se određeni broj. Tijekom transkodiranja informacija sustav uspoređuje slovo s podacima u tablici i prikazuje ga kao slijed elektroničkih impulsa. Na izlazu se pojavljuje inverzna procedura uspoređivanja od znamenke do slova na tablici. Važno je koristiti jedan stol za rad s tekstom. Inače, izlaz neće proizvesti riječi, već skup hijeroglifa, što se objašnjava razlikom u skupu brojeva dodijeljenih simbolu u različitim tablicama. Pretvarači se koriste za pomicanje s jedne tablice na drugu.

Ulazni uređaji

Sada za ulazno / izlazne uređaje. IBM, koji je razvio prvo osobno računalo, koristio je princip "otvorene arhitekture", koji je omogućio razdvajanje glavnih sustava za montažu kako bi se pojedini dijelovi zamijenili u slučaju kvara. U ovom slučaju, osnovna shema, kao i algoritmi rada, IBM je dijelio. Vremenom se tehnologija razvijala, omogućujući vam da poboljšate i stvorite nove uređaje za ulaz / izlaz. Svi vanjski ili, kako se zovu, perifernih uređaja mogu se podijeliti u 3 skupine. U prvu skupinu spadaju uređaji za unos informacija u računalo: manipulatori, tipkovnice, mikrofoni, kamere itd. Uređaji za unos podataka pretvaraju podatke u binarni kod koji je razumljiv za stroj. Druga skupina uključuje uređaji za prikaz informacija: monitori, zvučnici, slušalice itd. Treća se skupina sastoji od uređaja koji istovremeno služe za unos i izlaz informacija. Ova grupa uključuje pogone, prijenosne pogone, modeme. Sustav pronalazi vanjski uređaj na adresi (eventualno prema adresnoj skupini), što je oko tisuću rezervirano u računalu.

Princip tipkovnice

Razmotrite princip elementarnog uređaja za unos - tipkovnicu. Ispada da je i ona opremljena procesorom. No, procesor s tipkovnicom, koji se sastoji od samo jednog čipa, može obavljati samo osnovne zadatke, naime, za praćenje kruga električni krug i poslati broj pritisnute tipke središnjem računalu, gdje se obrada već odvija, a izlaz se izvodi prema programu.

Princip manipulatora

Najčešći manipulator - miš - radi malo teže. Miševi su podijeljeni u 3 tipa prema principu djelovanja: mehanički, optičko-mehanički i optički. Razmotrite princip rada svake od njih.

Mehanički miš

Prilikom pomicanja mehaničkog manipulatora na površinu stola pokreće se gumena loptica. 2 valjka su u dodiru s kuglom, okomito jedan na drugi. Iza kuglica nalaze se detektori koji hvataju i odašilju ploči s elektroničkim krugom (elementarni procesor) kretanje kuglica. Ovisno o primljenim podacima, izračunavaju se koordinate i prenose na središnji procesor. U ovom trenutku, mehanički manipulatori kao takvi su gotovo potpuno izvan upotrebe zbog brzog trošenja gumene lopte, što je često uzrokovalo da se pokazivač jednostavno zaustavi.

Optički manipulatori

Zamijenjen mehaničkim optički miševi. U njima nema gumene lopte. Umjesto toga, tu su 2 foto senzora, koji se sastoje od LED (foto predajnik) i foto ćelije (foto senzor). Jedna LED dioda emitira crveno svjetlo, dok druga emitira infracrvenu svjetlost. Foto-stanice su postavljene tako da svatko prihvaća samo svoje vlastito svjetlo. Kada se manipulator pomakne, svjetlo se reflektira, a njegov se intenzitet mijenja ovisno o prilazu ili udaljenosti od linije tepiha. Promjena intenziteta svjetla ukazuje da se manipulator kreće duž osi X ili Y. Senzori čitaju i prenose podatke na ploču miša, odakle signal ide do središnjeg procesora.

Optičko-mehanički miševi

Optički miševi nose mnogo puta sporije, ali svugdje postoji "ali". Korištenje optičkog je iznimno nezgodno na glatkoj površini. U ovom slučaju bit će mnogo učinkovitije koristiti optičko-mehanički miš. Poput mehaničkog, opremljen je kuglom relativno velike veličine, na koju su valjci čvrsto pritisnuti, postavljeni pod kutom od 90 stupnjeva jedan u odnosu na drugi s dva fotosenzora (LED - fotodioda) na suprotnim stranama diska s utorima.

Ovisno o smjeru kretanja miša, jedan ili oba valjaka se aktiviraju odjednom. Svaki od dva senzora fokusira brzinu kretanja valjka i šalje ih na ploču s mišem, gdje se izračunavaju koordinate, koje se zatim šalju u središnji procesor.