Лекция 1-06 (стр. 2 )

Параллельный порт чаще всего используется для подключения принтера. Однако к нему можно подключать и другие устройства, например, сканеры, внешние дисководы, стримеры и дисководы CD. Параллельный порт можно использовать также для обмена данными между двумя компьютерами.

Параллельный порт обеспечивает довольно высокую скорость передачи, поскольку эта передача осуществляется побайтно. Однако при большой длине кабеля или при не очень интенсивном обмене данными удобнее оказывается последовательный порт.

Последовательный порт (Serial Port) передает в одном направлении одновременно всего лишь 1 бит информации. Данные могут передаваться через этот порт как от ПК к внешнему устройству, так и наоборот.

Последовательные порты компьютера обычно соответствуют международному стандарту RS-232C (Reference Standard 232 версии С), поэтому к этому порту можно подсоединить любое устройство, которое также ориентировано на этот стандарт (например, мышь, модем, последовательный принтер или последовательный порт другого компьютера). Этот интерфейс использует 9 каналов связи: один из них служит для передачи информации от компьютера, другой – для приема данных от периферийного устройства. Оставшиеся 7 каналов используются для управления самим процессом обмена данными.

Последовательный порт состоит из UART-микросхемы (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter – универсальный асинхронный приемник/передатчик) и некоторых поддерживающих компонентов. Эта микросхема принимает байты данных от шины компьютера, преобразует их в строку битов, добавляет необходимые биты кадровой синхронизации и затем выполняет передачу данных, а также выполняет обратные действия по приему строки данных.

Современные микросхемы UART оснащены буферной памятью и обеспечивают скорость передачи данных до 115 Кбит/с.

Данные при последовательной передаче разделяются служебными посылками, такими, как стартовый бит и стоп-бит. Эти биты указывают на начало и конец передачи последовательных бит данных. Данный метод передачи позволяет осуществить синхронизацию между приемной и передающей стороной, а также выровнять скорость обмена данными.

Для идентификации и распознавания ошибок при последовательной передаче в состав посылки дополнительно может включаться бит контроля четности. Значение бита контроля четности определяется двоичной суммой всех передаваемых битов данных. В режиме, когда бит контроля четности четный (Even Parity), значение бит контроля четности равно 0, если сумма битов четная, и 1 – в противном случае. Биты контроля четности имеют инверсные (обратные) значения (соответственно 1 или 0), если бит контроля четности нечетный (Odd Parity).

Стандартная комплектация компьютера содержит два последовательных порта. В современных компьютерах контроллеры последовательных портов, также, как и контроллер параллельного порта, располагается на материнской плате. Отличие разъема последовательного порта от параллельного состоим в том, что этот разъем имеет контактные штыри, а не гнезда («отцовский» разъем). В старых компьютерах использовался один 25-контактный и один 9-контактный разъем, в современных компьютерах – два 9-контактных разъема. Длина кабеля последовательного порта ограничена 18 м. Основным устройством, подключаемым к последовательному порту, является модем.

Некоторые компьютеры, особенно ориентированные на коммуникационные приложения, могут иметь последовательные порты, выполненные по другим стандартам (например, RS-449A или RS-613), имеющие более высокую скорость передачи данных на более дальние расстояния.

1.3.31. Манипуляторы

С ростом популярности графических интерфейсов все большее распространение получают манипуляторы (pointing devices) – устройства ввода, управляющие положением курсора на экране и позволяющие выполнить одну или несколько фиксированных команд. Основные разновидности манипуляторов:

·  мышь;

·  трекбол;

·  сенсорная мышь

·  джойстик;

·  световое перо.

Манипулятор мышь получила свое название благодаря форме и принципу работы: она легко помещается в ладони, "бегает" под управлением пользователя по поверхности рабочего стола. А кабель, посредством которою она соединяется с компьютером, напоминает мышиный хвост.

Несмотря на широкий выбор и разнообразие формы размеров манипуляторов мышь, принципы их работы едины. При перемещении мыши по поверхности стола или специального коврика, это перемещение преобразуется в набор импульсов, передаваемых компьютеру. При нажатии одной или более клавиш мыши код также передается в компьютер. Программа управления мышью (драйвер мыши) преобразует наборы импульсов и нажатия кнопок в определенные действия (например, перемещение курсора или операцию, выполняемую при нажатии клавиши Enter).

Для того, чтобы ввести в компьютер информацию о перемещении манипулятора, в конструкции мыши используется механический, оптико-механический или оптический принцип.

Механическая мышь представляет собой наиболее распространенный тип этого устройства. Ее основным рабочим органом является металлический (для тяжести) шар, покрытый резиной. При перемещении манипулятора по поверхности стола шар вращается и передает вращение двум боковым роликам. В отличие от шарика, который может вращаться в любом направлении, ролики могут вращаться только по часовой стрелке или против часовой стрелки, преобразуя произвольное движение шарика в движение по двум взаимно перпендикулярным направлениям (X и Y). Электронная схема мыши преобразует движения роликов (измеряемые с помощью потенциометров), а также нажатие кнопок в электронные импульсы, посылаемые в компьютер. Механические мыши являются самыми дешевыми, однако они имеют небольшую точность позиционирования и довольно быстро изнашиваются.

В оптико-механической мыши (рис. 3.36) шарик, как и в механической мыши, вращает соприкасающиеся с ним валики. Ось враще­ния одного из валиков вертикальна, а другого горизонтальна. На этих осях установлены диски с растровыми отверстиями, которые вращаются между двумя пластмассовыми цоко­лями. На первом цоколе находится источник света, а на другом – фоточув­ствительный элемент (фотодиод, фоторезистор или фототранзистор). Этот элемент очень точно определяет, где находится источник света: перед отверстием или за пластмассовой перегородкой диска. Поскольку таких растровых дисков два, то порядок освещения фоточувствительных элементов определяет направление перемещения мыши, а частота приходящих им­пульсов – скорость. Таким образом, создается подобие многократному нажатию, скажем, клавиши перемещения курсора.

Рис. 3.36. Оптико-механическая мышь

Так же, как в механической мыши, импульсы с помощью контроллера мыши передаются в компьютер.

Оптическая мышь (рис. 3.37) в отличие от механической мыши и оптико-механической мыши не имеет движущихся частей, но использует специальный коврик (pad), по которой должна двигаться. На поверхность коврика нанесена тонкая сетка из черных и светлых полос, либо цветных полос (горизонтальные полосы – красного цвета, вертикальные – серого). Мышь содержит две пары диодов и фотоэлементов. Для красно-серых ковриков один светодиод излучает красный, а другой инфракрасный цвет, а для черно-белых ковриков оба светодиода работают в инфракрасном диапазоне. Свет, излучаемый светодиодом, отражается от коврика и попадает на фотодетектор. Чередование сильного и слабого отражения от разных полос коврика позволяет установить направление и скорость перемещения мыши, и, после преобразования с помощью электронных схем, передать эту информацию в компьютер.

Рис.3.37. Оптическая мышь

Основными характеристиками мыши являются:

·  разрешающая способность;

·  стандарт программного интерфейса;

·  интерфейс подключения к компьютеру;

·  способ передачи сигналов в компьютер.

Мыши различаются по своей разрешающей способности, то есть минимальному перемещению, которое может интерпретироваться их воспринимающими механизмами. Разрешающая способность указывается обычно в числе точек на дюйм – dpi (dot per inch).

Нормальное разрешение мыши лежит в диапазоне от 200 до 900 dpi. Мышь с разрешением более 1000 dpi позволяет очень точно вести и позициониро­вать курсор, при этом точность, естественно, зависит от выбранного разре­шения экрана монитора. Зависимость точности позиционирования мыши от скорости ее перемеще­ния определяется так называемым баллистическим эффектом. Этот эффект можно варьировать. При коротких перемещениях мыши уменьшается бал­листический эффект скорости, что ведет к увеличению точности позицио­нирования указателя мыши, если вы, например, работаете в графической программе с мелкими деталями. Во время движений, при которых мышь проходит относительно большое расстояние, например, при перемещении между окнами редактирования и линейкой инструментов, курсор соответст­венно будет двигаться быстрее.

Наиболее распространенными видами стандартов программного интерфейса мыши являются мышь Microsoft Mouse, имеющая две кнопки управления и PC-Mouse, имеющая три кнопки управления (третья кнопка, как правило, дублирует первую). Как правило, модели мыши других производителей поддерживает тот или другой стандарт, а иногда – оба этих стандарта. Некоторые мыши нестандартные мыши имеют дополнительные кнопки или даже некоторые клавиши клавиатуры. Такие мыши поставляются со своим собственным драйвером.

Если раньше мышь подключалась к последовательному порту, то в настоящее время для подключения мыши используется разъем PS/2 (такой же, как и для подключения клавиатуры). Существуют также мыши с шинным интерфейсом (Bus Mouse), которые подключаются к собственной карте расширения.

Как правило, мышь подключается к компьютеру с помощью кабеля, однако существуют и «бесхвостые» мыши. Так, инфракрасные мыши используют встроенный в мышь передатчик инфракрасного излучения и приемник, подключенный к последовательному порту компьютера с помощью кабеля (в некоторых последних моделях материнских плат имеется отдельный приемник инфракрасного излучения). Другая разновидность мыши – радиомышь передает данные в компьютер посредством радиосигнала.