Видеосистема. Видеокарта

Видеока́рта (известна также как графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта,видеоада́птер, графический ада́птер) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера или самого адаптера, в иную форму, предназначенную для дальнейшего вывода на экран монитора. В настоящее время эта функция утратила основное значение, и в первую очередь под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором - графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета илиЦПУ). В этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Видеосистема служит для вывода текстовой и графической информации из компьютера. Видеосистема компьютера состоит из видеоадаптера (или иначевидеокарты), который отвечает за формирование изображения, и монитора, на который это изображение выводится.

Видеокарта состоит из четырех основных устройств: памяти, контроллера,цифро-аналогового преобразователя (ЦАП, DAC) и видео-ПЗУ. Видеопамятьнужна для хранения изображения, ее размер определяет максимально возможное разрешение изображения. Видеоконтроллер отвечает за вывод изображения из видеопамяти, обновление ее содержимого, формирование сигналов для монитора и обработку запросов центрального процессора, который задает необходимый поток информации для вывода. цифро-аналоговый преобразователь служит для преобразования потока цифровых данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на монитор, поскольку мониторы используют аналоговый видеосигнал. Видео-ПЗУ — постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, программы обработки изображения, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п.

Системы ввода-вывода.

Ввод _ вывод _ это процесс обмена данными между ядром микропроцессорного устройства и периферийными устройствами. В микропроцессорном устройстве применяют три режима:

программный;

по прерываниям;

прямой доступ к памяти.

Группа бит, к которым обращается микропроцессор при вводе _ выводе, называется портом или регистром ввода _ вывода. При вводе выводе периферийные устройства представлены следующей программной моделью (рис.10).

Все реестры имеют адрес, в зависимости от конкретной реализации порты могут объединяться. Признак готовности периферийного устройства к вводу _ выводу обычно содержится в одном из разрядов порта состояния, различают изолированный и неизолированный ввод _ вывод. В первом случае в системе команд есть специальные команды ввода _ вывода, в которых содержится номер порта, указываемый во втором слове код операции ввода _ вывода. Адресное пространство портов и ячеек памяти в этом случае изолированы, так как для пересылки в память имеются особые команды. В этом случае адреса портов ввода _ вывода, некоторых, ячеек могут совпадать. Во втором случае адресные пространства едины и совпадения адресов нет. При постоянном способе ввода _ вывода инициализируется программой выполняемой в микропроцессорном устройстве. При вводе _ выводе важна проверка готовности периферийного устройства, то есть состояние определяющего бита порта состояния. В некоторых микропроцессорах, это делается независимо от вида команды и при неготовности периферийного устройства микропроцессор переходит в состояние ожидания. Тем самым достигается согласование во времени работы микропроцессора и более медленных периферийных устройств. При асинхронном вводе _ выводе в программу включаются специальные команды проверки готовности.

Микропроцессор проверяет бит готовности с помощью одной или нескольких команд. Если бит установлен в единицу, то инициируется собственно ввод или вывод одного или нескольких слов данных. Если бит сброшен, то микропроцессор выполняет цикл из двух-трех команд, проверяющих состояние бита до тех пор пока периферийное устройство не будет готово к вводу выводу. Этот цикл называется циклом ожидания. Из-за него микропроцессор непроизводительно теряет время, что является главным недостатком программного ввода вывода, достоинство: простота реализации без дополнительных аппаратных затрат.

Ввод вывод по прерываниям лишен недостатка программного ввода вывода и применяется при работе в реальном времени. Периферийное устройство подает сигнал `запрос прерывания' на соответствующий вход микропроцессора. Микропроцессор после выполнения текущей команды приостанавливает выполнение основной программы, вырабатывает сигнал подтверждения прерывания и переходит к подпрограмме обработки прерывания, расположенной в фиксированной области памяти. После выполнения этой подпрограммы происходит возврат к основной программе. Для реализации подпрограммы обработки прерывания в микропроцессоре должны выполнятся следующие действия:

идентификация источника прерывания;

сохранение состояния основных регистров микропроцессора с тем, чтобы обеспечить возможность возобновления прерванной программы;

собственное выполнение программы обработки прерывания;

восстановление запомненного состояния основных регистров микропроцессора;

возврат к выполнению основной программы.

Данная последовательность действий может реализоваться в двух вариантах : с опросом периферийных устройств и по вектору прерывания. Наиболее распространенным является второй способ. В этом случае в ответ на сигнал подтверждения прерывания периферийное устройство посылает в микропроцессор параллельный двоичный код, вектор прерывания по которому управление передается соответствующей подпрограмме обслуживания прерываний. При наличии нескольких периферийных устройств возможна ситуация при которой во время обслуживания запроса прерывания от одного периферийного устройства поступает запрос от другого. Если оно более приоритетно, то происходит вложение прерываний ( т.е. прерывание прерывания). Для создания систем приоритетных прерываний используются контроллеры прерываний. С помощью специальных команд запрещающих прием запроса прерывания можно управлять способностью микропроцессора реагировать на запрос прерывания, например для защиты определенных критичных по времени частей программы, некоторые прерывания, например связанные с аварией питания замаскировать нельзя.

Сканеры.

Ска́нер, иногда ска́ннер (англ. scanner, от scan — пристально разглядывать, рассматривать): в общем смысле — устройство или программа, осуществляющие сканирование, т.е. исследование объекта, наблюдение за ним или считывание его параметров.

• Сканер изображений — устройство для считывания двумерного (плоского) изображения и представления его в растровойэлектронной форме. После этого возможна программная обработка полученных данных с целью распознавания сканированного текста или векторизации графики.
• 3D-сканер — устройство для считывания формы объёмного объекта.
• Биометрические сканеры используются для целей идентификации личности; например:
• Сканер сетчатки глаза считывает рисунок сетчатки глаза;
• Сканер отпечатка пальца считывает папиллярный рисунок подушечки пальца руки.
• Устройства автоматизированного считывания служебной информации:
• Сканер штрихкода — устройство для считывания информации, представленной в виде штрих-кода.
• Считыватель RFID-меток
• Сканер портов — программный инструмент в области сетевых технологий.
• В программировании сканером часто называют часть компилятора, осуществляющую лексический анализ.

Принтеры.

Принтер (от англ. print — печать) — периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида.

Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса. Такое объединение рационально технически и удобно в работе.

Широкоформатные принтеры иногда ошибочно называют плоттерами.

По принципу переноса изображения на носитель принтеры делятся на:

• матричные;
• лазерные (также светодиодные принтеры);
• струйные;

По количеству цветов печати — на чёрно-белые (монохромные) и цветные.

По соединению с источником данных (откуда принтер может получать данные для печати), или интерфейсу:

• по проводным каналам:
• через SCSI кабель
• через последовательный порт
• через параллельный порт (IEEE 1284)
• по шине Universal Serial Bus (USB)
• через локальную сеть (LAN, NET)
• с помощью двух портов, при этом один из портов управляет приводом ЧПУ, через другой порт идут данные на печатающие головки
• посредством беспроводного соединения:
• через ИК-порт (IRDA)
• по Bluetooth
• по Wi-Fi (в том числе с помощью AirPrint)

ИК-соединение возможно только с устройством, находящимся в прямой видимости, в то время как использующие радиоволныинтерфейсы Bluetooth и Wi-Fi функционируют на расстоянии до 10-100 метров.

Некоторые принтеры (в основном струйные фотопринтеры) располагают возможностью автономной (то есть без посредства компьютера) печати, обладая устройством чтения flash-карт или портом сопряжения с цифровым фотоаппаратом, что позволяет осуществлять печатать фотографий напрямую с карты памяти или фотоаппаратов. Принтеры, поддерживающие технологию AirPrint, дают возможность распечатывать документы и фотографии с непосредственно мобильных устройств на базе iOS без использования кабеля (соединение осуществляется по Wi-Fi). AirPrint доступна для iPad, а также для iPhone и iPod Touch не ниже третьего поколения.^[1]

Сетевой принтер — принтер позволяющий принимать задания на печать (см. Очередь печати) от нескольких компьютеров, подключенных к локальной сети. Программное обеспечение сетевых принтеров поддерживает один или несколько специальных протоколов передачи данных, таких как IPP. Такое решение является наиболее универсальным, так как обеспечивает возможным вывод на печать из различных операционных систем, чего нельзя сказать о Bluetooth- и USB-принтерах.

Поиск по сайту: