Байты данных из ВУ поступают в регистр данных контроллера в постоянном темпе. При этом каждый байт сопровождается управляющим сигналом из ВУ "Ввод данных", который обеспечивает запись байта данных в регистр данных контроллера. По этому же сигналу и при ненулевом состоянии счетчика байт контроллер формирует сигнал ТПДП. По ответному сигналу процессора ППДП контроллер выставляет на шины адреса и данных системного интерфейса содержимое своих регистров адреса и данных соответственно. Формируя управляющий сигнал "Вывод", контроллер ПДП обеспечивает запись байта данных из своего регистра данных в память ЭВМ. Сигнал ППДП используется в контроллере и для модификации счетчика байт и регистра адреса. По каждому сигналу ППДП из содержимого счетчика байт вычитается единица, и как только содержимое счетчика станет равно нулю, контроллер прекратит формирование сигналов "Требование прямого доступа к памяти".

На примере простого контроллера ПДП мы рассмотрели только процесс подготовки контроллера и непосредственно передачу данных в режиме ПДП. На практике любой сеанс обмена данными с ВУ в режиме ПДП всегда инициируется программой, выполняемой процессором, и включает два следующих этапа.

Этапы обмена данными с ВУ в режиме ПДП

На этапе подготовки ВУ к очередному сеансу обмена процессор в режиме программно-управляемого обмена опрашивает состояние ВУ (проверяет его готовность к обмену) и посылает в ВУ команды, обеспечивающие подготовку ВУ к обмену. Такая подготовка может сводиться, например, к перемещению головок на требуемую дорожку в накопителе на жестком диске. Затем выполняется загрузка регистров контроллера ПДП. На этом подготовка к обмену в режиме ПДП завершается и процессор переключается на выполнение другой программы. Обмен данными в режиме ПДП начинается после завершения подготовительных операций в ВУ по инициативе либо ВУ, как это было рассмотрено выше, либо процессора. В этом случае контроллер ПДП необходимо дополнить регистром состояния и управления, содержимое которого будет определять режим работы контроллера ПДП. Один из разрядов этого регистра будет инициировать обмен данными с ВУ. Загрузка информации в регистр состояния и управления контроллера ПДП производится программным путем.

Режим прямого доступа к памяти с блокировкой процессора

Наиболее распространенным является обмен в режиме прямого доступ к памяти с блокировкой процессора. Он отличается от ПДП с "захватом цикла" тем, что управление системным интерфейсом передается контроллеру ПДП не на время обмена одним байтом, а на время обмена блоком данных. Такой режим ПДП используется в тех случаях, когда время обмена одним байтом с ВУ сопоставимо с циклом системной шины.

Заключение

В ЭВМ можно использовать несколько ВУ, работающих в режиме ПДП. Предоставление таким ВУ шин системного интерфейса для обмена данными производится на приоритетной основе. Приоритеты ВУ реализуются так же, как и при обмене данными в режиме прерывания, но вместо управляющих сигналов "Требование прерывания" и "Предоставление прерывания" (Организация прерываний в ЭВМ) используются сигналы "Требование прямого доступа" и "Предоставление прямого доступа", соответственно.

Список Литературы

, Павловский машины системы и сети. Уэйкерли Дж. Ф. Проектирование цифровых устройств. том I, II , скусство схемотехники. том I, II, III ведение в микропроцессорную технику.

Вопросы


В режиме ПДП (прямого доступа к памяти) обмен данными происходит:

а) без участия процессора(+)

б) с участием процессора

в) без участия контроллера ПДП



Управляющий сигнал ТПДП(«Требования прямого доступа к памяти») формируется:

а) С помощью микропроцессора

б) контроллером прямого доступа к памяти(+)

в) устройством вода-вывода


Загрузка информации в регистр состояния и управление контроллера ПДП производится:

а) программным путем(+)

б) загрузка не производится

в) механическим путем


В ЭВМ можно использовать:

а) одно ВУ, работающее в режиме ПДП

б) три ВУ, работающих в режиме ПДП

в) несколько ВУ, работающих в режиме ПДП(+)


Контроллер ПДП должен обязательно иметь в своем составе

а) несколько дополнительных входов

б) несколько дополнительных выходов

в) регистр адреса и счетчик байтов

Лекция 18. Устройства ввода ЭВМ. Клавиатура.

Введение

Единственным основным устройством ввода информации в ЭВМ и управления ее работой была, есть и в обозримом будущем останется клавиатура. Трудно сказать, может ли существовать более важное и универсальное устройство ввода информации в компьютер, чем клавиатура. Вполне возможно, в скором будущем, когда человек будет общаться со своим компьютером посредством жестов, мимики, графических образов, видеоизображений и речи, клавиатуру потеснят другие средства ввода информации.

Однако сегодня, когда текст и символы как носители ценной информации еще столь важны, клавиатура обязательно входит в конфигурацию поставляемых персональных компьютеров.

Клавиатура представляет собой матрицу клавиш, объединенных в единое целое, и электронный блок для преобразования нажатия клавиши в двоичный код.

В клавиатурах ЭВМ используются клавиши различных типов, из которых наиболее широкое распространение получили емкостные и контактные.

Емкостные клавиши состоят из подвижной металлической пластины (подвижного электрода), прикрепленного к кнопке, и двух металлических выступов на печатной плате, образующих неподвижные электроды конденсатора переменной емкости. При нажатии на клавишу подвижная пластина приближается к этим выступам, что приводит к изменению емкости конденсатора, а этого достаточно для фиксации нажатия электронной схемой. Помимо простоты устройства емкостные клавиши имеют высокую надежность.

Контактные клавиши могут изготавливаться в различных вариантах, но всегда в основе их работы лежит принцип непосредственного механического контакта между двумя гибкими металлическими пластинами при нажатии клавиши. В местах соприкосновения пластины обычно имеют специальное покрытие, обеспечивающее малое сопротивление контакта. Срок службы контактных клавиш меньше чем у емкостных.

К основным показателям клавиатуры относят:

    Необходимое усилие для нажатия клавиши и ее свободный ход Схему расположения клавиш, их цвет форму и размеры Легкость чтения надписей на клавишах. Коэффициент отражения света клавишами и всей поверхностью Толщину клавиатуры и угол ее наклона относительно горизонтали

Существуют два основных стандарта клавиатур для ЭВМ, предложенные фирмой IBM – это 83 (84) и 101 (102) клавишные пульты.

В первом варианте функциональные клавиши располагаются в двух вертикальных рядах, а отдельных группы клавиш управления курсором нет. Всего в такой клавиатуре 83 (84) клавиши. Этот стандарт использовался в персональных компьютерах типа IBM PC XT и AT до конца 80-х годов, в настоящее время считается устаревшим и почти не используется.

Второй вариант клавиатуры, которую принято называть усовершенствованной, имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатурой такого типа снабжаются сегодня почти все настольные персональные компьютеры. Количество функциональных клавиш в усовершенствованной клавиатуре увеличено до 12. Логично выделены группы клавиш для работы с текстами и управления курсором, продублированы некоторые специальные клавиши, позволяющие более эргономично работать обеими руками. Впрочем, какая клавиатура удобнее – каждый должен решать сам. Ведь поменять клавиатуру в настольном компьютере совсем нетрудно.

В портативных компьютерах используется другой тип клавиатур, которые обычно являются встроенной частью конструкции. Клавиатуры портативных компьютеров в той или иной степени похожи на оба типа клавиатур настольных компьютеров, хотя из-за недостатка места в самих компактных моделях компьютеров типа subnotebook и palmtop конструкторы вынуждены идти на сокращения количества и размеров клавиш.

1. Основные части клавиатуры

Рассмотрим усовершенствованную 101-клавишную клавиатуру, которая имеет следующие четыре группы клавиш:

    Клавиши пишущей машинки (алфавитно-цифровая клавиатура) для ввода букв, цифр и специальных знаков. Служебные клавиши, меняющие смысл нажатия остальных клавиш и осуществляющие другие действия по управлению вводом с клавиатуры. Функциональные клавиши, смысл нажатия которых зависит от используемого программного продукта Клавиши двухрежимной малой цифровой клавиатуры, обеспечивающие быстрый и удобный  ввод цифровой информации, а также управление курсором и переключение режимов работы клавиатуры.

1.1. Клавиши пишущей машинки (алфавитно-цифровая клавиатура)

Клавиши пишущей машинки расположены в левой нижней части стандартной 101-клавишной клавиатуры и служат для ввода букв (прописных и строчных), цифр, а также различных специальных знаков.

Полный список этих символов в режиме латиницы следующий:

Алфавитно-цифровые символы (через пробелы):

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Специальные знаки (через пробелы):

~ ! @ # $ % ^ & * ( ) – + _ = [ ] ; : ‘ “ , . /  \ < > ? |

Нижняя длинная, никак не помеченная клавиша, называется Space, соответствует пробелу пишущей машинки и применяется для ввода пустого символа.

Расположение буквенных клавиш на компьютерных клавиатурах стандартно. Сегодня повсеместно применяется стандарт QWERTY - по первым шести латинским буквенным клавишам верхнего ряда. Ему соответствует отечественный стандарт расположения клавиш кириллицы, практически аналогичный расположению клавиш на пишущей машинке.

Режимы ввода символов

В режиме ввода латинских букв при нажатии на любую алфавитно-цифровую клавишу вводится латинская буква или символ, изображенный в левой части клавиши (обычно эти буквы и символы нарисованы на клавишах черным цветом в левой части клавиш). А в режиме ввода русских букв при этом вводиться русская буква или символ, изображенный в правой части клавиши (обычно эти буквы и символы нарисованы на клавишах красным цветом в правой части клавиш).

Переключение этих режимов выполняется при помощи комбинации клавиш, которая определяется используемым драйвером клавиатуры (внешней программой, осуществляющей ввод с клавиатуры). Комбинация клавиш задается при установке драйвера. Чаще всего для этого используется нажатие на правую клавишу CTRL, иногда на обе клавиши SHIFT, встречаются и другие способы переключения (двойным нажатием клавиш ALT +SHIFT).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58