Комуникација са рачунаром или како функционишу улазни уређаји

Рачунар је машина која је у стању да изврши одређену, јасно дефинисану секвенцу операција. Ове машине су чврсто уграђене у наш свакодневни живот, замјењујући особу у готово свим подручјима. Међутим, чак и када комуницирате са рачунаром сваки дан, многи људи не разумеју у потпуности како систем функционише.

"Браин" компјутер

Ако добро мислите, онда је структура и начин рада овог проналаска прилично сличан особи. Као и особа, рачунар може примати, обрађивати и похрањивати информације, као и извлачити закључке на основу унапријед припремљених алгоритама. Срце било којег компјутерског уређаја, од калкулатора до стационарног компјутера, је процесор. Изгледа да је то кремена плоча са уграђеним транзисторима. Чип или чип процесора, чија је страна 2,5 центиметра, може да садржи милионе транзистора. При томе, процесор је као поједностављени модел људског мозга, кроз који пролази око 200 милиона нерава. Структура нервног ткива укључује неурон - ћелију која може примати, кодирати, складиштити и преносити информације. Поред тога, живци, попут жица, проводе електричну струју кроз људско тијело, односно електричне импулсе, без којих мишићи једноставно не могу да се контрахују. Овај принцип се заснива на раду рачунара. Процесор укључује адресне и податковне сабирнице, регистре, бројаче инструкција, кеш, аритметичку логику и математички уређај. Покушајмо да схватимо!

Шта је то гума?

Пренос података између процесора и било које друге оперативне јединице врши се преко сабирнице. Састоји се од бројних сигналних линија, различитих протокола за пренос података и електричних карактеристика, комбинованих по намени (пренос података или адреса). Величина бита, начин преноса података, ширина појаса, тип и број подржаних уређаја, протокол рада, сврха (интерни или интерфејс) све су различите карактеристике различитих сабирница. Постоје два типа: бус подаци или адресе. Поред тога, сви они могу бити подељени у 3 групе: сабирнице меморије процесора, И / О аутобуси и системске сабирнице.

Типови компјутерских гума

За комуникацију централни процесор Бус меморије процесора се користи са кешом или главном меморијом машине. Интензивна размена процесорских података са меморијом захтева највећу пропусност овог елемента. У машинама базираним на Пентиум процесору, пропусни опсег таквог дела може бити 66-800 МХз. У неким случајевима ове функције могу обављати системску сабирницу. Интеракција улазно / излазних уређаја са процесором осигурава сцси или пци сабирница. Улазни уређај или излаз не захтева велику брзину. Постоји неколико пута мање линија у И / О аутобусима него у истом процесору, али то не умањује перформансе рачунара. У неким моделима, како би се смањио трошак машине, користе се само једна заједничка "системска" сабирница. Он комбинује функције оба, а да при том не губи перформансе. Број линија у системској магистрали може досећи неколико стотина, а њихова комбинација може се подијелити у 3 функционалне групе: адресна сабирница, податковна сабирница и контролна сабирница. У потоње спадају линије које напајају системске модуле.

Цодинг Информатион

Све информације у компјутерском систему обрађују се и преносе у облику електричних импулса. Само особа није у стању да опази електричне сигнале као информацију, дакле, да комуницира са компјутером, користи се бинарни код, који строј добро разуме, за кодирање улазних информација и табелу конверзије за представљање скупа нула и јединица кориснику, поређењем, у словима и бројевима. Укупно постоје 4 главне табеле кодирања: ДКОИ-8, АСЦИИ, ЦП1251, Уницоде. Сваком слову, цифри, знаку интерпункције додељује се одређени број. Током транскодирања информација, систем упоређује слово са подацима у табели и представља га као низ електронских импулса. На излазу се јавља инверзна процедура поређења од цифре до слова према табели. Важно је користити једну таблицу за рад са текстом. У супротном, излаз неће произвести ријечи, већ скуп хијероглифа, што се објашњава разликом у скупу бројева додијељених симболу у различитим таблицама. Конвертори се користе за прелазак са једне табеле на другу.

Инпут девицес

Сада за улазно / излазне уређаје. ИБМ, који је развио први персонални рачунар, користио је принцип "отворене архитектуре", који је омогућио раздвајање главних компонентних система како би се поједини делови заменили у случају квара. У овом случају, основна шема, као и алгоритми рада, ИБМ је поделио. Временом, технологија је еволуирала, омогућавајући вам да побољшате и креирате нове уређаје за улаз / излаз. Сви спољашњи, или, како се зову, периферних уређаја могу се поделити у 3 групе. У прву групу спадају уређаји за унос информација у ПЦ: манипулатори, тастатуре, микрофони, камере, итд. Уређаји за унос података претварају информације у бинарни код који је разумљив за машину. Друга група обухвата уређаји за приказ информација: монитори, звучници, слушалице итд. Трећа група се састоји од уређаја који истовремено служе за унос и излаз информација. Ова група укључује погоне, преносиве дискове, модеме. Систем проналази спољни уређај на адреси (евентуално по адресној групи), што је око хиљаду резервисано у рачунару.

Принцип тастатуре

Размотримо принцип елементарног уређаја за унос - тастатуру. Испоставило се да је и она опремљена процесором. Међутим, процесор тастатуре, који се састоји од само једног чипа, може да обавља само елементарне задатке, наиме, да прати коло електрични круг и послати број притиснутог тастера на централни рачунар, где се процесирање већ одвија и излаз се врши према програму.

Принцип манипулације

Најчешћи манипулатор - миш - ради мало теже. Мишеви су подељени у 3 типа према принципу деловања: механички, опто-механички и оптички. Размотрите принцип рада сваке од њих.

Мецханицал моусе

Приликом померања механичког манипулатора на површину стола, покреће се гумена лоптица. 2 ваљка су у контакту са лоптом, окомито један на други. Иза куглица налазе се детектори који хватају и шаљу плочи са електронским колом (елементарним процесором) кретањем лопти. У зависности од примљених података, координате се израчунавају и преносе централном процесору. Тренутно, механички манипулатори као такви су скоро потпуно ван употребе због брзог хабања гумене кугле, што је често проузроковало да се курсор једноставно заустави.

Оптички манипулатори

Замењен механичким оптички мишеви. У њима нема гумене лопте. Уместо тога, постоје 2 фото сензора, који се састоје од ЛЕД (фото предајник) и фото ћелије (фото сензор). Једна ЛЕД диода емитује црвено свјетло, док друга емитира инфрацрвену свјетлост. Фото-ћелије су постављене тако да свако прихвата само своје светло. Када се манипулатор помера, светло се рефлектује, а његов интензитет се мења у зависности од прилаза или удаљености од линије тепиха. Промена интензитета светла указује да се манипулатор креће дуж оси Кс или И. Сензори читају и преносе податке на плочу миша, одакле сигнал иде до централног процесора.

Оптичко-механички мишеви

Оптички мишеви носе много пута спорије, али свуда постоји "али". Употреба оптичког је изузетно незгодна на глаткој површини. У овом случају, биће много ефикасније користити оптичко-механички миш. Попут механичког, опремљен је куглом релативно велике величине, на коју су ваљци чврсто притиснути, постављени под углом од 90 степени у односу на сваки други са два фотосензора (ЛЕД - фотодиода) на супротним странама диска са прорезима.

У зависности од правца кретања миша, један или оба ваљка се активирају одједном. Сваки од два сензора фокусира брзину кретања свог ваљка и шаље их на плочу миша, где се израчунавају координате, које се затим шаљу централном процесору.