Тема компютърна система ibm pc/xt i8088 Процесорите 8086 и 8088



Дата09.09.2016
Размер321.29 Kb.
ТЕМА 1.Компютърна система IBM PC/XT I8088

1. Процесорите 8086 и 8088.

Първият компютър IBM-PC е с процесор 8088 на Intel, който работи вътрешно с 16-битова шина за данни, а външно с 8-битова. Процесорът 8088 е опростен и по-евтин вариант на процесора 8086, създаден от Intel през 1978 г. Двата процесора са напълно съвместими.

Причината за използване на 8088, а не на 8086 е, че в този период масово се използват 8-битови платки, схеми и периферни устройства, а липсват 16-битови или са с висока цена. Освен това се опростява значително дънната платка, тъй като 8-битовата шина изисква значително по-малък брой линии за данни и управляващи сигнали. Изграждането на пълна 16-битова дънна платка и система на паметта е твърде скъпо и такъв компютър би бил почти непродаваем.. Изборът на 8088 позволява на IBM да създадат PC, способно да изпълнява новото поколение 16-битов софтуер, като същевременно се запазва много по-евтината 8-битова конструкция на хардуера. В резултат IBM PC се появява на пазара с по-ниска цена от най-популярния персонален компютър за онова време - Apple II.

Тактовата честота на 8088 в IBM PC е 4,77 MHz, а изпълнението на една инструкция отнема средно около 12 такта.

Процесорът 8088 е пригоден да изпълнява аритметични операции с цели числа и изпълнява операциите с дробни числа доста по-бавно. За работа с интензивни математически изчисления производителността може да се повиши лесно чрез добавяне на допълнителен процесор, наречен копроцесор. Той е проектиран да изпълнява сложни математически изчисления с плаваща запетая, като съдържа съответните изчислителни функции вградени в чипа.. За монтиране на копроцесора върху дънната платка е предвиден специален цокъл. За да се сигнализира на BIOS за присъствието на копроцесор, в компютрите с 8088/8086 е предвидено превключване на джъмпър, а в следващите поколения компютри копроцесорът се открива автоматично. От процесорите 486 математическият копроцесор се интегрира в процесора.

Процесорите 8088/8086 работят в т.нар. реален режим. Всякакъв софтуер, работещ в реален режим, трябва да използва само 16-битови инструкции и да използва единствено 20-битовата (1MB) адресна архитектура. Такъв тип софтуер обикновено е еднозадачен - в даден момент може да работи само една програма. Не съществува вградена защита, която да предпазва отделните програми да се презаписват една върху друга (или дори върху операционната система) в паметта, така че ако работят повече от една програми, всяка от тях може да доведе цялата система до срив и забиване.



2. Режим на мултиплексиране на данните и адресите

При процесорите 8086 и 8088 данните се предават по обща шина за данни и адреси чрез мултилексиране, като за разделянето им се използва тригер, който се превключва със сигнала ALE (Address Latch Enable – разрешаване на тригера на адреса) от контролера на шината 8288. Мултиплексирането представлява споделяне (съвместно използване) на капацитета на една предавателна линия между две или повече комуникиращи станции.

Конфигурацията на системата се задава с мостчета (джъмпери) и микропревключватели.

3. Компоненти на IBM PC:


  • Микропроцесор 8088, 8086. CPU на системата. Изработват се с корпуси DIP (Dual in-line package) с 40 извода

  • Копроцесор 8087- Математически копроцесор за ускоряване на изчислителните операции.

  • RAM- Памет с произволен достъп, оперативна памет с обем максимално 1 MByte

  • ROM-BIOS.-Памет само за четене. Съдържа базовата входно-изходна система, програмите за основните системни операции. BIOS поема управлението на връзката между апаратната част и операционната система на вашия компютър.

  • Контролер на шината:8288- Декодиране на сигналите на процесора и генериране на сигналите на шината (ALE, /AEN,..)

  • Тактов генератор:8284 Генериране на системния такт. Логика за хардуерно начално установяване, генериране на сигнала Ready (чрез него процесорът получава информация дали периферията е готова за обработка на данните).

  • Контролер за прекъсванията:8259 Управление на логиката за прекъсвания. Прекъсванията се използват от различни хардуерни устройства, за да сигнализират (уведомят) дънната платка и микропроцесора, че трябва да бъде изпълнена някаква заявка.

  • DMA-контролер- Директен достъп до паметта. Предаване на данни, например от твърдия диск към паметта, без директното участие на микропроцесора.

  • Таймер:8253- Системен часовник, брояч. Генериране на цикъл за опресняване на паметта. Работи с честоти до 2,6 MHz.

  • PIO:8255- Паралелен вход/изход, прочитане на настройките на DIP-превключвателите, управление на високоговорителя, комуникация с клавиатурата

  • Процесор в клавиатурата: 8048 – Четене на клавиатурната матрица и преобразуване на данните в сериен формат.

4. Характеристики на IBM PC

Оригиналният PC има следните основни характеристики:



  • Микропроцесор INTEL 8088/8086 с тактова честота 4,7 MHz

  • 20-битова адресна шина - може да се адресира максимално 1 MByte (1024 KByte) памет

  • за 8088 - 8-битов вход/изход; за 8086 – 16-битов вход/изход

  • 256 KByte динамична RAM памет (запоена на дънната платка)

  • Интерпретатор на BASIC, съхранен в памет ROM

  • Цокъл за математически копроцесор 8087

  • 5 разширителни слота (РС- слот), 2 от слотовете са заети от графична карта и флопидисков контролер

  • Един паралелен интерфейс (принтер)

  • Максимално две 5,25” флопидискови устройства с капацитет 360 KByte

  • Графична карта CGA

  • Извод за касетъчен магнетофон за използване като запомнящо устройство с голям обем (масова памет)

  • Захранващо устройство 63,5 W

Графичната карта CGA (Color Graphics Adapter – цветен графичен адаптер) поддържа максимална разделителна способност 640х 200 пиксела и 16-цветна палитра. Може да работи в два текстови режима: 40х25 и 80х25 с 16 цвята и два графични режима: 320х200 с 4 цвята (достъпни са само две предварително определени комбинации) и 640х200 с два цвята (основният бял цвят може да се замени с някой от останалите).

5. Блокова схема на дънна платка на IBM PC/XT

В оригиналния РС процесорът, паметта и входно-изходните устройства са свързани към една и съща шина и всички процеси протичат синхронизирано при една и съща скорост (фиг. 1). Процесорът определя с каква тактова честота да работят другите компоненти. Проблемът при тази система е, че компонентите са заключени един за друг, т.е. принудени са да работят с тактовата честота на най-бавния от тях.


Фиг.1 В първоначалната архитектура на РС има една шина с една скорост за всички компоненти


На фиг.2 е представена по-подробна блокова схема на компютъра PC. Шината, към която се свързват компонентите, е 8-битова и работи на честота 4.77 MHz. Тази шина впоследствие получава наименованието ISA и по-точно ISA-8, за да се различава от 16-битовата версия на шината ISA-16. Към шината са свързани 5 слота за разширителни карти, като 2 от слотовете са заети от графична карта и флопидисков контролер.

Фиг.2 Блокова схема на компютъра PC.



Конфигурирането на системата се задава с мостчета (джъмпери) и микропревключватели.

Особености на тази система са наличието на само един контролер за прекъсванията IRQ, който поддържа 8 прекъсвания и само 1 контролер за директен достъп до паметта DMA, който е с 4 канала. Няма вграден часовник за реално време, което означава, че при всяко зареждане на операционната система е необходимо ръчно сверяване на часа и датата. Този недостатък може да се преодолее чрез поставяне на специална разширителна карта.

Като външно запомнящо устройство се използват максимално две 5,25-инчови флопидискови устройства с капацитет 360 КВ, а като запомнящо устройство с голям обем първоначално се използва касетофон, за който е предвиден специален извод.

6. 8-битова ISA шина.

ISA e съкращение от Industry Standard Architecture (стандартна за индустрията архитектура) и е шинната архитектура, която e представена под формата на 8-битова шина заедно с появата на IBM PC през 1981 година. По-късно с появата на IBM PC/AT през 1984 година тя е разширена до 16 бита.

Към ISA шината се свързват периферни устройства, като например серийни портове, паралелни портове, контролери за флопидискови устройства, клавиатурни контролери и т.н.

Оригиналната 8-битова версия в PC и XT машините работи на 4,77 MHz. По-късно индустрията като цяло се споразумява за максимум 8,33 MHz стандартна честота за 8/16-битовите версии на ISA шината с цел обратна съвместимост. Прехвърлянето на данните по тази шина изисква между два и осем такта. Ето защо теоретичната максимална скорост на прехвърляне на данните по 16-битовата ISA шина е около 8МВ/сек., както се вижда от следната формула:

8,33MHz х 2 байта (16 бита) / 2 такта за прехвърляне = 8,ЗЗМВ/сек.

Пропускателната способност на 8-битовата шина би трябвало да е два пъти по-ниска (4,17 МВ/сек.), но това са теоретични максимуми. Заради протоколите на входно/изходната шина ефективната пропускателна способност е доста по-ниска - обикновено около половината на максимума.

От физическа гледна точка 8-битовият разширителен ISA слот представлява гнездо с жлеб, в който се поставя подходящо оформен край на печатната платка, на който са оформени печатни изводи (наричат се също пера) (фиг. 3). 8-битовият ISA слот разполага с 62 контакта. Една адаптерна карта, предназначена за такъв слот, се пъха в него посредством долния си край, върху който са разположени също 62 контакта, но печатни. Слотът предоставя 8 линии за данни и 20 адресни линии, които му позволяват да адресира до 1MB памет.

фиг. 3. 8-битов РС слот и РС карта (ISA-8)


Размерите на 8-битовите ISA адаптерни карти са следните: 4,2 инча (106,68 мм) височина, 13,13 инча (333,5мм) дължина, 0,5 инча (12,7 мм) ширина
Характеристики на Intel 8088

Този процесор е създаден от Intel през 1981 година като по-евтин вариант на Intel 8086. Ползва се в IBM-PC системите.



8088 е 16-битов процесор с 8-битова шина данни, изграден по х86 архитектура в 40-пинов DIP по NMOS технология (3 микрона) с около 29 хил. транзистора. Адресната шина е 20-битова като позволява да адресира около 1 MB информация, разпределена на две части – 384 КВ за адаптерни карти и BIOS и 640 КВ за ОС (DOS) и софтуерни приложения. Предимството му е 8-битовата шина данни, която му позволява да изпълнява 16-битови приложения като запазва старата 8-битова шина значително по-евтина сравнение с 16-битовата на 8086. Това го прави съвместим и с по-старите компютърни системи.

Тактовата честота на 8088 е 4,77 MHz, а за изпълнението на една инструкция са нужни около 12 такта. Няма кеш памет. Работи с 5V напрежение и консумира 2.5W енергия. Пригоден е да изпълнява действия с цели числа, но за да се повиши бързодействието му за по-сложни изчисления се добавя копроцесор за работа с плаващата запетая. Понеже

За адресите и данните се използва мултиплексирана шина (ADx). За разделяне на тази информация е необходимо външно буфериране на адресите и данните, което се управлява чрез процесорния сигнал ALE (Attached Latch Enabled). Тази обща шина се използва от изпълнителното устройство (ИУ) и устройство за управление на шината (УУШ)



  • В ИУ се включват регистрите за общо предназначение, временни регистри, регистри за флагове, управялващ блок и ALU. ИУ изпълнява всички инструкции, подава данни и началото на адресите към УВШ и обслужва всички регистри на CPU и ALU посредством 16-битовата шина на ALU, управлявана от управляващия блок. Временните регистри подготвят информацията за ALU, флаговете се променят в зависимост от изпълняваните операции в ALU и обратно, а самото ALU изпълнява елементарни операции за инструкциите на CPU. (Функции на ИУ)

  • УВШ извлича, чете и записва всичката информация от ИУ. Тя е 16-битова и определя отместването на сегментите. Максималния обем на 1 сегмент е 64KB и се поддържат 4 сегмента в даден момент. Връзката между ИУ и УВШ се осъществява посредством шината на ALU и 8 разрядната шина данни. УВШ формира 20-битовия адрес.

8088 има следните регистри:

  • Регистри с общо предназначение – 8 16-битови регистри (4 регистри данни и по 2 указателни и индексни регистъра). Първите 4 могат да се използват и като два 8-, и като 16-битови, а другите 4 само като 16-битови.

  • Вътрешни комуникационни регистри (в УВШ) - имат достъп до 4 сегмента на паметта. В тях се съхраняват началните адреси на регистрите.

  • Брояч на инструкциите – намира се в УВШ и е 16-битов. Служи за отместването на инструкциите

  • Регистър на състоянието – намира се в ИУ и е 16-битов. Следи моментното състояние на CPU

  1. Формат на инструкциите:

Заради 16-битовата си шина процесорът може да обработва синхронно до 14 думи наведнъж посредством 16 битовите инструкции. Те са 3 типа: 1-байтови, 2-байтови и 3-байтови. Служат за data and control transfer, processor control, string manipulation.

.2.Входно-изходни сигнали

Такива са сигналите AD7-AD0 (2-9 извод). Те се ползват от шината за данни и адресната шина. При ниско ниво на ALE сигналът се предават данните. А при високо ниво, генерирано ит копроцесора 8288, се предават адресите.


  • Характеристики на RAM паметта, видове. ROM памет, характеристики, видове.

  • Характеристика на RAM.Видове.

Оперативната памет (Random Access Memory/RAM) влияе на производителността на компютъра. Тя съхранява програми и данни по време на работа с тях. Паметта служи като буфер между централния процесор и останалите компютърни компоненти. Достъпът до данните в нея е много бърз, тъй като тя не съдържа механични части. RAM паметта е енергозависима и губи съдържанието си при изключване на компютъра.

Основните предназначения на RAM паметта са следните:

• Да съхранява копие от системните софтуеърни програми, които контролират базовите функции на компютъра. Това копие се зарежда в RAM – паметта, когато компютърът се включи и остава там през цялото време докато той е включен;

• Временно съхранение на копие от приложни програми, чиито инструкции се извикват и изпълняват от централния процесор;

• Временно съхранение на данни, които се въвеждат от клавиатурата или други входни устройства, докато те бъдат съхранени за по-дълго време на устройствата за съхранение на данни или бъдат прехвърлени към централния процесор за обработка;

• Временно съхранение на данни, които са резултат от обработка, докато бъдат извикани от друг процес за обработка или бъдат прехвърлени към изходните устройства като екран, принтер или диск.

Паметта обикновено се измерва в мегабайти (МВ) или гигабайти (GB). По принцип, колкото повече памет има компютърът, толкова по-добре, защото ще може да:

• Изпълнява по-големи програми;

• Съхранява копие на две или повече програми, които да се изпълняват едновременно;

• Работи по-бързо и по-ефективно;

• Съхранява изображения за създаване на графики и анимация;

• Може да обработва повече данни едновременно.

Най-важните характеристики, които трябва да се знаят при паметта, са следните:

• Физически пакет, в който се произвежда;

• Тип използвана технология за памет;

• Бързина, с която работи;

• Дали поддържа някакъв тип корекция за грешки.

Бързодействие на паметта RAM

Бързодействието на RAM паметта се задава обикновено в наносекунди (ns). Това бързодействие се отнася за времето, необходимо, за да се изпрати искания блок от данни от паметта към системната шина и по пътя до процесора. Колкото е по-малко това време, толкова по-бързо могат да се движат данните в компютъра.

Видове RAM памет

Статична RAM памет (SRAM – Static RAM) – използва се в свръхбързодействащи буферни подсистеми (например като кеш-памет L2). Опакована е в DIL чипове или е вградена в CPU. Запомнящата клетка се състои от flip-flop тригери (електронни компоненти, които имат две състояния с възможност за бързо превключване от едното в другото). Тя може да запазва своето съдържание благодарение на малък заряд от обикновена батерия. Тази памет се използва и при преносими компютри и други малки електронни устройства, които се включват и изключват непрекъснато. Паметта от типа Flash RAM, която също се използва в преносими компютри, е спецална форма на SRAM. Паметта от типа SRAM е много по-скъпа от DRAM и това е причина, поради която тя не се използва като основна памет в обикновените персонални компютри. Тя е много по-бърза, отколкото DRAM и затова се използваза кеш-памет.

Динамична RAM памет (DRAM - DynamicRAM) – основна системна памет, пакетирана като SIMM-ове или като DIMM-ове. За запомнящата клетка се използва кондензатор, който съхранява електрически заряд. За осигуряване на стабилност на съхранената информация се прави презареждане на паметта, т.н. опресняване. Варианти на динамична памет са:

w FPM (Fast Page Mode) RAM;

w EDO (Extended Data Out) RAM;

w BEDO (Burst Extended Data Out);

w SDRAM (Synchronous) DRAM;

w DDR (Double Data Rate) RAM;

w RDRAM (Rumbus) DRAM.



ROM памет, характеристики, видове.

ROM е клас електронни компютърни памети, използвани в компютрите и други електронни устройства. Тъй като този вид памет позволява еднократен запис и многократно четене (на запаметената информация), тя се използва предимно за запис на т.нар. фърмуер (на английски: firmware - програмата за хардуера, която е строго специфична и е малко вероятно да се осъвременява). Строго погледнато, терминът ROM се отнася само за чипове, в които информацията се записва при самото им производство (т.е. това е информация на производителя). По-късно обаче започват да се произвеждат и видовете EPROM и EEPROM, които могат да се изтриват и презаписват и на практика ROM чипове почти не се използват след 2007 г. Друга характеристика на ROM паметта е, че е енергонезависима, т.е. позволява запазването на информация и при изключване на захранването. Flash паметта замества ROM.

Видове ROM 
Съществуват пет различни типа ROM памет: 
• ROM 
• PROM 
• EPROM 
• EEPROM 
• Flash памет 
PROM 
Създаването на ROM чипове е доста време-поглъщаща работа и доста скъпа за малки количества. Поради тази причина е създаден ROM който е известен като програмируема памет за четене programmable read-only memory (PROM). Празен PROM чип може да бъде купен на ниска цена и да бъде програмиран от всеки със специално устройство наречено програматор. 
PROM чиповете имат решетка от редове и колони като на обикновенният ROM. Главната разлика е, че при пресичането им вместо диод има предпазител който ги свързва. Сигнал пуснат през дадена колона минава през предпазителя и след по съответния ред, отчитайки 1. Тъй като всички клетки имат предпазител, първоначалното (празно) състояние на PROM чипа е 1 на всяка клетка. За да се смени на 0 се използва програматора който изпраща специален по-силен сигнал. По-силният сигнал стопява (изгаря) предпазителя който свързва даден ред с колона. Този процес е известен като „изпичане” на PROM. 
PROM чиповете могат да се програмират веднъж. Те са по-чупливи от обикновения ROM. Статичното електричество може да изгори предпазителите на чипа и да промени информацията в него, но празните PROM са много евтини и са идеални за прототипно разработване на шаблони за обикновенни ROM чипове преди да се пуснат за масово производство. 
EPROM 
Работата с ROM и PROM може да бъде разточителен процес. Въпреки че са евтини, цената се натрупва с времето. ПРЕпрограмируема памет за четене (Erasable programmable read-only memory (EPROM)) се справя с този проблем. EPROM чиповете могат да се препрограмират по всяко време. За изтриването на EPROM се нуждаем от специална лампа която свети със специална ултравиолетова светлина. EPROM се програмират с EPROM програматор който осигурява напрежение на различни нива в зависимост от типа EPROM който е използван. 
Отново имаме решетка от редове и колони. При EPROM, клетките при всяко пресичане имат два транзистора. Двата транзистора са разделени с тънък слой кислород. Единият от транзисторите е известен като плаваш gate, а другия – като контролен gate. Единствената връзка на плаващия гейт останалата система е през контролния гейт. Докато тази връзка съществува, стойността е 1. За да се промени стойността и в 0, се прави т.нар. тунелиране на Fowler-Nordheim. 
За да презапишете EPROM, първо трябва да го изтриете. За да го изтриете трябва да се приложи енергия която да е достатъчно голяма, за да пробие през електроните блокиращи плаващия гейт. В стандартните EPROM, това най-лесно се осъществява чрез UV светлина с честота от 253.7, защото тази специална честота не може да премине през повечето прозрачни пластмаси и стъкла, а всеки EPROM чип има кварцово прозорче. EPROM чипът трябва да бъде много близо до UV лампата за да се изтрие информацията в него. 
Изтриването на EPROM не е селективно. UV лампата ще изтрие целия EPROM чип. EPROM чипът трябва да бъде махнат от устройство в което е и да бъде поставен под UV лампата на EPROM изтриващото устройство за няколко минути. Ако EPROM чип остане прекалено дълго под лампата може да стане безвъзвратно изтрит. В този случай плаващите гейтове на EPROM са заредени до такава степен, че те не могат да задържат електрони въобще. 


При EEPROM: 
• Чипът не е нужно да се сваля от устройството, за да бъде презаписан. 
• Не е нужно да се трие цялата информация, за да се промени някаква част от нея. 
• За промяна на информацията не е необходима никаква допълнителна апаратура. 
Външни запомнящи устройства и видове според принципа на запис и четене на информацията. Флопи дисково устройство (FDD), стандарти, физическа организация на паметта. Метод на запис/четене и характерни ососбености на главите за запис/четене.

Външните запомнящи устройства се използват за дълготрайно съхраняване на програми и данни и за архивиране на информация. Информацията се записва върху носители. Различните носители се ползват от точно определени устройства. Първите носители на данни са перфо-картите и перфо-лентите. Днес най-разпространени са електронни дискове, флаш памети, магнитни дискове(HDD), оптични дискове(CD, DVD) и магнитни ленти. Те са енергонезависими и се използват като разширение на оперативната памет.



  1. Методи за запис и четене на информация

Съществуват 3 метода за запис на данни върху носителя и те са: магнитен запис, оптичен запис и магнитно-оптичен запис. Магнитен запис се използва само при магнитните ленти. Докато при дисковете се прилагат и трите метода, съответно съществуват: магнитен диск, оптичен диск и магнито-оптичен диск.

  1. Начини на достъп

Според начина на достъп ВЗУ се делят на устройства с последователен достъп и устройства с пряк достъп. Магнитните ленти са с последователен достъп, което означава, че за да стигнем до информацията намираща се в края на лентата трябва да минем през цялата останала информация, за да стигнем до нея, това води до забавяне на времето за достъп. Дисковете са с пряк достъп до информацията. Основното им предимство е, че можем да прочетем файл с данни, намиращ се на произволно място върху диска по всяко време. Това прави работата с дисковите устройства много по-удобрен и бърз в сравнение с лентовите.



Регистри на CPU




Кеш памет CPU




Оперативна памет (RAM)




Електронни дискове




Магнтни дискове




Оптични дискове




Магнитни ленти

Време за цена за

дотъп 1 бит

С намаляването на времето за достъп до информацията, се увеличава цената за 1 бит информация.

Данните съхранени в памет от по-високо ниво се съхраняват и в паметите от по-ниски нива. Ако процесора не намери информацията на дадено ниво. Той я търси на по-долните нива и когато я намери я пренася в по-горните нива.

Дискетата е направена от специална пластмаса с магнитно покритие. Тя е затворена в защитна пластмасова опаковка, покрита отвътре с мека материя, която намалява триенето и статичното електричество, предизвикано от въртенето.

Дискетата има две повърхности с магнитно покриъютие, върху които могат да се записват данни. Всяка повърхност има зона за запис, малко по тясна от един инч, която е разделена на пътеки, представляващи концентрични окръжности. Броят на пътеките, които могат да се запишат на един инч, се нарича радиална, пътечкова или напречна плътност на записа и се измерва в пътечки за инч (Tracks Per Inch-tpi). Пътеките се номерират от нула (0), като най-външната е нулевата. Всяка пътека е разделена на сектори. Независимо, че дължината на обиколката на по-вътрешните пътеки е по-малка от тази на по-външните, на тях се записва същото количество данни.

Когато се записват или четат данни, дискетата се върти с постоянна скорост от шпиндел, който я захваща в централния отвор. По двете повърхности, в посока към центара и обратно се движат от стъпков двигател главите за запис/четене – по една за всяка повърхност.

Главите за четене/запис превръщат информацията в електромагнитни импулси, когато записват на дискетата и обратното, когато четат. Главите на флопидисковото устройство са по-големи от това на харддисковото и не са толкова прецизни. Това е така, защото плътността на пътеките при флопито (135/inch) е много по-малка от това на хард диска (1000+/inch).


Флопито е технология, която между главите и намагнитената повърхност се осъществява контакт. Но тази технология има своя недостатък: замърсяване на главите, което значи, че често трябва да се почистват. Въртенето на флопито е със сравнително ниска скорост 300 до 360 RPM, което значи, че износване на магнитната лента е почти невъзможно.

Означения

Капацитет

Страни

Пътеки на страна

Сектори на пътека

Байтове в сектор

5,25”, DS/DD, 2S/2D, 48tpi Double-sided/Double-density

360 KB

2

40

9

512

5.25”, DS/HD, 96tpi Double-Sided/ High-density

1.2 MB

2

80

15

512

3.5”, 2DD, 135tpi Double-sided/Double-density

720 KB

2

80

9

512

3.5”, 2HD, 135tpi Double-sided/ High-density

1.44 MB

2

80

18

512

3.5”, EHD, 135tpi Double-sided/Enhanced-density

2.88 MB

2

80

36

512




  • Видеосистема. CRT монитори, принципно устройство на електронно-лъчевата тръба, видове развивки, характеристики. Видеокарти, функционални блокове. Стандарти МА (Monochrom Adapter) и CGA (Color Graphics Adapter).

Видеосистема. CRT монитори, принципно устройство на електронно-лъчева тръба, видове развивки, характеристики. (Функция на блок ТХО...?!) Разделителна способност и параметър „сходимост” при мониторите. Параметър „Редова честота”

CRT (Cathode – Ray Tube) – монитор с електронно-лъчева тръба.

       Всяко изображение на екрана – текст, рисунка снимка, чертеж – се формира от малки елементи, наречени пиксели (pixel – picture element). Изображението може да бъде монохроматично (едноцветно) или цветно. При монохроматичното изображение някои от пикселите са светли точки, а други тъмни. Светлите точки най-често са бели, но могат да бъдат още жълти, зелени или сини. Понякога те могат да светят с различна интензивност, като по този начин се получават няколко полутона (8, 16, 256). Ако изображението е цветно, всеки пиксел има различен цвят. Цветовете могат да бъдат от 2 до над 16 000 000. За да разберем как се получават пикселите върху екрана, ще се спрем на принципа на работа на електронно-лъчевата тръба.

    Електронно-лъчевата тръба е стъклена колба, в единия край на която се намира катодът. Той съдържа една отоплителна нишка, подобна на тази на осветителните лампи, която се загрява с електически ток. Отделената от нишката топлина загрява повърхността на катода, която е покрита с излъчващ електрони окисен слой и по този начин предизвиква тяхното отделяне.





  Електроните, излъчени от катода, се формират в лъч и се насочват с висока скорост към екрана на електронно-лъчевата тръба. Задната стена на екрана е покрита с тънак слой полупрозрачно вещество, наречено луминофор. Когато една точка от този слой бъде “бомбандирана” с електрони, тя светва за кратко време. Именно светенето на точки от екрана, бомбандирани от електронния лъч, създава желаното изображение. Обаче излъчените от катода електрони се движат хаотично, а за да се получи смислено изображение, те трябва да се удрят в луминофорния слой точно на определени места и сопределена сила. 
       Яркостта на точките, в които се насочва електонния лъч зависи от броя на електроните в лъча и от тяхната скорост. Колкото повече са те и колкото по-силно се удрят в екрана, толкова по-ярко светят точките, в които това става. Електроните, откъснали се от катода, небиха стигнали далеч, ако по своя път срещнат въздушни молекули. Ето защо, за да им се осигури свободно движение в тръбата, е осигурен необходимия вакуум. 

      Управляващият електрод представлява цилиндър, обгръщащ катода, на който се подава отрицателно спрямо катода напрежение, което спира движението на излъчените от него електрони. Ако това отрицателно напрежение има голяма стойност, управляващият електрод отблъсква повечето електрони обратно към катода и пропуска само малка част от тях. Обратно, ако управляващият електрод не е много отрицателен, голяма част от електроните преминават през него и продължават по-нататък. По този начин, променяйки напрежението между управляващия електрод и катода може да се променя броя на електроните, пропуснати към екрана, а следователно и яркостта на точката, в която те попаднат.

След управляващия електрод се намира ускоряващият електрод. Той представлява метален диск с отвор в центъра. На него се подава положително спрямо катода напражение от порядъка на няколко стотици волта. Благодарение на това положително напрежение електроните, пропуснати от управляващия електрод , се привличат с голяма сила, вследствие на което скоростта им рязко се увеличава.        След като преминат през отвора на ускоряващия електрод, електроните допълнително се ускоряват от фокусиращия електрод, на който също се подава положително спрямо катода нарпежение. Електрическото поле между ускоряващия и фокусиращия електрод променя траекторията на електроните, като ги насочва към оста на електронно-лъчевата тръба, с което ги фокусира. По този начин те продължават пътя си към екрана във вид на много тесен лъч.
       Разгледаната дотук част от електронно-лъчвата тръба, която произвежда и формира електронния лъч, се нарича електронна пушка или електронен прожектор. Електроните, “изтрелвани” от електронна пушка, имат висока скорост, която надвишава 60 000км/сек. След удара си в екрана те трябва да се отведат извън електронно-лъчевата тръба, защото в противен случай ще се натрупат в зоната на екрана и ще отблъскват идващите нови електрони. За целта върешната стена на електронно-лъчевата тръба между фокусиращия електрод и екрана е покрита с проводящ графитен слой , наречен анод. На анода се подава положитекюлно спрямо катода напрежение с голяма стойност – над 1 000 волта – и в резултат неговото поле привлича електроните, попаднали на екрана, след което ги отвежда към токоизточника.
       Върху цокъла се намират изводите на всички електрически части на електронно-лъчевата тръба, с изключение на анода. Тъй като към анода се подава много високо напрежение е необходимо той да се отдели от другите електроди и затова неговият извод се намира на конусната част на тръбата. 

 Описаният дотук електронен лъч се насочва винаги в центъра на екрана. За да могат всички точки от екрана да бъдат осветявани е необходимо електрическият лъч да бъде отклоняван от отва му стационарно положение. За тази цел в края на електронния прожектор се намира отклонителната система, състояща се от две двойки бобини. Първата двойка създава вертикално магнитно поле, което позволява електронния лъч да се движи в ляво или в дясно. Втората двойка създава хоризонтално магнитно поле, с което електронния лъч може да се управлява нагоре и надолу. Чрез подаване на променливи напрежения към двете двойки бобини електронния лъч бива заставян да обхожда последователно всички точки от екрана. Обхождането на екрана се извършва ред по ред, отгоре надолу с точно определена честота.


       Казано накратко, отклонителната система позволява трайно светене на всички точки от екрана, а селектронната пушка определя колко да свети всяка една от тях. Това е достатъчно за получаването на трайно екранно изображение. Отклонителната система и електродите на електронно-лъчевата тръба се управляват от електричски сигнали подавани от видеоконтролера. Тези сигнали съставляват така наречения комплексен видеосигнал. Скоростта, с която електронния лъч обхожда екрана на монитора за една секунда, се нарича кадрова скорост. Обикновено кадровата скорост е от 70 до 100 Hz, тъй като човешкото око не може да възприема езображенията по-бързо.
       Ако изображението е цветно, всеки пиксел на изображението се получава като комбинация от три съседни светещи точки, съответно с червен, зелен и син цвят, наречена триада. Получаването на цветно видеоизображение се основава на оптичния принцип, че всички цветове, включително и белият, се получават чрез смесване в определени съотношения на светлина с три основни цвята: червен (Red), зелен (Green) и син (Blue). Цветните монитори се наричат още RGB монитори. Черното се получава при отсъствие на всякаква светлина, а бялото се получава при максимален интензитет и на трите основни цвята. Всеки един от трите основни цвята се получава при отсъствието на другите два. Комбинациите могат да бъдат безкрайно много, като при това далеч не всичките цветове имат свое име. Цветовете могат да бъдат от два до над 16 000 000. 

 По външен вид и принцип на действие електронно-лъчевата тръба за цветно изображение е подобна на тази за монохроматично изображение, но се различава по конструкцията си. В цветната електронно-лъчевата тръба екрана е покрит с точки от три различни по своя химичски състав луминофори, които при попадане на електронния лъч върхиу тях светят съответно с червена, зелена и синя светлина. Освен това тръбата има три електронни пушки – по една за трите основни цвята. Отклонителната система на тези електронно-лъчеви тръби и специални маски и решетки, поставени на пътя на електронните лъчи, непосредствено преди луминофорния слой, позволява трите електронни лъча да бъдат насочвани в съответните точки във всяка триада. В зависимост от съотношението на яркостите на точките с основните цветове могат да се получат много голям брой комбинации.


      

Основни характеристики


  • Големина на екрана - измерва в инчове – 14”, 15”, 17”, 19”, 21”




  • Развивка : Interlaced/ Non - Interlaced




  • LR(Low Radiation) - намаленото излъчване




  • Multi –Sync - възможността за адаптиране на видеоизображението




  • Разпределителна способност - Измерва в милиметри. По – висока разпределителна способност означава повече точки (dot pitch). Колкото са по – малки точките толкова е по – висока хоризонталната разделителна способност, при която изображението на монитора се вижда ясно и отчетливо. Ако използвате SVGA монитор, изберете 0,28мм при разделителна способност 800х600 и 0,26мм при 1024х768. Разделителна способност (или често се употребява английската дума резолюция) на монитор или телевизионен приемник е броят точки (пиксели), които могат да се изобразят в хоризонтална и вертикална посока. За термина разделителна способност в оптиката определението е малко по-различно. Резолюцията е основна характеристика на монитора, от която зависи детайлността, гладкостта (зърнистостта) на картината, а оттам и общото качество на излъчвания образ. Отношението, броят на пикселите по хоризонтала и вертикала определят вида на монитора. Най-често те са в пропорция 4:3 или 16:9. Примерно 640:480, 1024:768 и 1600:1200, 2048:1536 са резолюции на монитори с нормален формат 4:3. При широкоформатните монитори (16:9) отношението често е 852:480 (Standard Definition), 1366:768 (HD Ready) или 1920:1080 (Full HD). Съкращението HD идва от High Definition TV (HDTV). Резолюцията 1920:1080 е максималната специфицирана в стандарта за HDTV.


Видове CRT монитори
Обикновена маска в триади


Trinitron маска по колони



Имат същия принцип на действие, но вместо обикновената метална решетка, използват решетка от ситно наредени една до друга вертикални ивици всяка от , които отговаря на опрределен цвят. 


 Предимства : 
                      По- голям контраст 
                      Премахва се вертикалното изкривяване на кинескопа 
Недостатък : 
                      Нестабилност - при вибрации или продължителна работа може да се измести. 
                      Появява се ореол около образите







Видове развивки


  • Презредова развивка (interlaced) - Режим с редуване

Аналоговият NTSC видеосигнал (използван в телевизията) се състои от два полукадъра, които се комбинират в един за да се получи цялостно изображение. 
 Мониторът с редуване чертае всеки втори ред на изображението след , което се връща за да допълни следващите редове. 

  Мониторът без редуване изчертава всички редиве последователно.Резултатът е висококачествено изображение.


Параметър сходимост

Сходимост на лъчите

Трите електронни лъча във всеки цветен монитор трябва да се събират в една и съща точка на екрана, за да бомбардират само една триада от луминофорни точки. Това може да не е така, ако мониторът не е настроен, а също ако е проектиран или изработен неправилно. Лошата сходимост води до появата на сенки с цветовете на дъгата, до загуба на контраст и детайлност. Отделните букви на текста не са така добре очертани и изглеждат като замазани с два-три цвята. Монохромните монитори обаче не страдат от тези проблеми, тъй като те имат само една електронна пушка. Последствията от лошата сходимост са най-изразителни по периферията на екрана, тъй като там електронните лъчи се управляват най-трудно. Когато е лоша, сходимостта може да бъде първопричина за слаб контраст и да има много по-силен отрицателен ефект от колкото широката стъпка на решетката от луминофорни точки.




  • Видове принтери според технологията. Матрични принтери, принцип на действие, основни параметри, интерфейс.

Матричните принтери


Матричните принтери, известни още и като ударни принтери, представители на най старата технология на печат, са все още широко разпространени. Матричните принтери се делят на две основни групи: 


  • серийни матрични принтери 

  • линейни матрични принтери

Серийни матрични принтери



  1. Устройсто

Знаците се отпечатват от печатащата глава при хоризонталното и джижение. Тя има определен брои печатащи игли, които оформят вертикална колона в предния край на главата. При движението на главата по ширината на листа печатащите игли се задеистват избирателно, зада отпечатжат съответните символи. Масово използваните глави имат 9 игли, подредени в една колона, или 24 игли, подредени в две колони. За по-добро качество на печат в мякои принтери, предназначени за работа с високо натоварване, се използват 18 иглени глави с две колони с по 9 игли, позволяващи високоскоростен печат. Разстоянието между печатащите игли в колоната определят вертикалната разделителна способност на принтера при бърз печат.






  1. Принцип на действие

В серийните матрични принтери знаците се отпечатват от печатащата глава при хоризонталното и движение. Печатащата глава има определен брой печатащи игли подредени така, че до оформят вертикална колона в предния край на главата. При движение на главата по ширината на листа, печатащите игли се задействат избирателно за да отпечатват съответните символи. Масово използваните глави имат 9 игли подредени в една колона или 24 игли подредени в две колони за по-добро качество на печат.







  • Основни компоненти на една компютърна мрежа, видове услуги.


Компютърната мрежа е система от свързани посредством кабели или безжична връзка съвместно работещи компютри , периферни устойстжа и софтуер.

  1. Основни компоненти на компютърна мрежа

1. Мрежови хардуер

Според ролята, която изпълнява в мрежата, един компютър може да служи като

сървър, клиент или и двете

• сървър – компютър или друго устройство, който предоставя мрежови ресурси

и услуги и управлява този достъп;

• клиент- компютър, който използва мрежовите ресурси и

услуги.

Според вида на предоставяната услуга сървърите могат да бъдат: файлови сървъри,



принт-сървъри, комуникационни сървъри, mail-сървъри, сървъри за бази данни и др.

С понятието сървър се обозначават също и програмите, които осигуряват обслужващи

функции.

Когато се говори за компонентите на компютърните мрежи, често се употребяват

следните понятия:

Възел (Node) – компютър с мрежов интерфейс (който може да бъде работна станция

или сървър или и двете), принтер или друго споделяемо устройство с мрежов интерфейс.



Мрежов сегмент е част от мрежата с ограничение върху дължината на свързващия

кабел и броя на включените към него устройства.

По-големите мрежи се състоят от няколко мрежови сегмента, връзката между които

се осъществява от специални свързващи устройства.



Свързващите устройства в локалната мрежа могат да бъдат:

повторител (repeater) – усилва сигналите и служи за удължаване на сегментите;

работи на физическо ниво на OSI модела.

хъб (hub)– устройство за физическо включване на няколко сегмента или лъча.

- Обикновеният (Standalone) хъб е самостоятелно устройство със собствен източник на захранване. Освен него съществуват следните видове:

- пасивен хъб – само съгласува импедансите на линиите

- активен хъб (Active Hub) – усилва сигналите, изисква източник на захранване;

- интелигентен хъб (Intelligent Hub) - има специални средства за диагностика и управление, което позволява оперативно да се получават сведения за

активността и изправността на възлите,

- Peer Hub – изпълнява се като разширителна карта на РС, като използва

захранването на компютъра

концентратор – по-сложен хъб, обикновено с възможност за присъединяване на мрежи с различни архитектури. Няма ясна граница между хъбовете и концентраторите. И едните и другите могат да се използват като повторители, мостове и маршрутизатори. При концентратора сумарната пропускателна способност на входните канали е по голяма от пропускателната способност на изходните канали.Тъй като потока от въвежданите данни е по голям от изходния то главната негова задача е концентрацията на данни.

комутатор (switch) – устройство, осъществяващо избор на един от възможните варианти на направления за предаване на данните

мост (bridge) – осигурява обмен на данни между мрежовите сегменти, като осъществява връзка между каналните слоеве на мрежите;

маршрутизатор (рутер) - служи за връзка между мрежовия слой на мрежите и зависи от използувания комуникационен протокол. Използва мрежови (логически) адреси. Мрежите могат да се намират на значително разстояние и пътят, по койтосе предава пакетът може да премине през няколко маршрутизатора. Мрежовият адрес се интерпретира като йерархично описание на местоположението на възела. Маршрутизаторите поддържат мрежовите протоколи IP, IPX, X.25, IDP. Маршрутизаторите пропускат през себе си само трафика, предназначен за другите ЛМ и преди да изпратят пакет към получателя анализират условията на трафика и определят най-подходящия път за предаване на съобщението. Предимството на маршрутизаторите пред мостовете, е че изграждат “защитна преграда” за дадена мрежа срещу пакети, генерирани от друга мрежа, което води до намаляване на трафика на съобщения на ниво работна станция. Маршрутизаторите се използват вместо мостове най-вече там, където става дума за по-сложни мрежи, изградени от по-малки локални мрежи базиращи се на различни IEEE стандарти.

Brouter (Bridging router) - комбинация между мост и маршрутизатор, оперира както на мрежово, така и на канално ниво.

Шлюз (Gateway) - средство за присъединяване на съществено разнородни мрежи, работещо на горните (5-7) нива на модела OSI. За разлика от повторителите, мостовете и маршрутизаторите, които са прозрачни за потребителя, присъствието на шлюза е забележимо. Шлюзът изпълнява преобразуване на форматите и размерите на пакетите, преобразуване на протоколите, преобразуване на данните, мултиплексиране. Обикновено се реализира на базата на компютър с голям обем памет.




При глобалните мрежи се използват следните устройства за отдалечен достъп:

модем (МОдулатор - ДЕМодулатор) - превръща информацията от цифровите компютърни сигнали в аналогови сигнали (модулация), които могат да бъдат изпратени по телефонна линия. Модемът на другия край на връзката преобразува аналоговите сигнали обратно в цифрови (демодулация), за да могат да бъдат обработени от приемащия компютър.

ISDN адаптер - свързва компютър към цифрови телефонни линии от типа Integrated Services Digital Network (ISDN)

DSL адаптер (Digital Subscriber Line) – устройство за предаване на данни чрез допълнителен сигнал с по-висока честота по телефонните медни кабели. При DSL по една и съща линия се предават едновременно телефонни разговори и данни благодарение на различните им честоти. Връзката е постоянна, а не чрез набиране на телефонен номер като обикновените модеми.

кабелен модем – свързва се към входящия коаксиален кабел на доставчика на кабелна телевизия и към мрежовата карта на компютъра на потребителя

лазерни предаватели, приемници и регенератори – за оптична връзка:

радиомодем – за радиовръзка

сателитни устройства – за връзка чрез спътници



2. Линии за връзка (комуникации)

Данните в мрежата се превръщат в: електрически импулси, светлинни импулси или електромагнитни вълни, които се пренасят чрез различни среди.



Носещи среди:

- телефонна линия

- коаксиален кабел

- кабел “усукана двойка”

- оптични кабели

- инфрачервени лъчи

- микровълнови системи

- спътникови системи



3. Мрежов софтуер

Мрежовият софтуер задава режима на работа на компютъра в локалната мрежа. Може да имаме напълно еднакви компютри, които в зависимост от инсталирания мрежов софтуер да работят по различен начин в мрежата. Мрежовият софтуер включва мрежови операционни системи, мрежови приложни програми и мрежови системни програми /utility/



Мрежова операционна система – специализирана операционна система, която дава общ достъп до файлове и принтери. Мрежовата операционна система може да бъде основна операционна система, когато ръководи директно хардуера на компютъра или да е приложение към универсалната операционна система.

Примери за мрежови операционни системи за PC: Novell Netware; Windows NT Server, Windows Server 2008, Linux и др. Мрежови възможности имат и настолните операционни системи от фамилията на MS Windows: Windows 95, Windows 98, Windows XP, Windows Vista , Windows 7.

Известни мрежови операционни системи за други платформи са: Unix – използвана от хостовете на ARPAnet; IBM Server, Apple Share и др.

Мрежови протокол се нарича предаването на данните в мрежата, които се регламентират от специални правила.

Протоколът е специален софтуерен език за обмяна на данни между компютри (с различни хардуерни и софтуерни характеристики), телефони и др устроиства свързани в мрежата.
II.Видове мрежови услуги

1. Общо ползване на дисково пространство:

- използване на големи дискови пространства (особено, когато някой от компютрите няма диск или е с малък диск);

- общо ползване на бази данни;

2. Общо ползване на принтери – принтерът може да бъде свързан към един от компютрите и да ползва неговите възможности за комуникация или да бъде самостоятелно устройство, директно свързано към мрежата.

3. Общо ползване на дискови устройства: CD, DVD и флопидисково устройство.

4. Общо ползване на модеми.

5. Електронна поща.

6. Разговори в реално време – чат.

7. Зареждане на операционна система от разстояние – на компютри без дискове, чрез



boot сървър.


  • Напишете поне 3 задължения на работодателите по осигуряване на здравословни и безопасни условия на труд.

Задължения на работодателя:


  1. Да предостави на работниците и служителите безопасни машини, съоръжения и технологии и да разработи правилници, инструкции и специфични правила за безопасна работа с тях;

  2. Да предприеме своевременно необходимите мерки за поддържане на оборудването, технологиите и средствата за колективна защита в такова състояние, че да не допуска влошаване на параметрите на отделните елементи, характеризиращи условията на труд.

  3. Работодателят е длъжен да осигури на своите работници и служители медицинско обслужване от служба по трудова медицина.

  4. Работодателят е длъжен да организира първоначално и ежегодно обучение на членовете на комитетите и групите по условия на труд.

  5. Работодателят е длъжен да отчита специфичните опасности за работниците и служителите, които се нуждаят от специална закрила, включително и тези с ограничена работоспособност, и да предвиди за тези лица улеснения на работните им места при изпълнение на трудовите функции.

  6. Работодателят е длъжен да предприеме необходимите мерки за координация на действията за осигуряване на здравословни и безопасни условия на труд, когато на един обект или работна площадка се извършва работа от работници и служители на други работодатели.

  7. Работодателят е длъжен да установява, разследва, регистрира и отчита задължително всяка станала трудова злополука и професионално заболяване.

  8. Работодателят е длъжен при съществуването на опасност за живота и здравето на работниците задължително да се застраховат за риск "трудова злополука"

Каталог: Information -> KTT
KTT -> Тема Компютърна система ibm pc/xt i8086 Процесорите 8086
KTT -> Изпитна тема №16: Компютърна система с най-новия към момента процесор на intel архитектура
KTT -> Технически характеристики на процесорите amd к10 Модели на процесорите amd к10
KTT -> Тема 10 компютърна система /вариант 1 / с процесор pentium4
KTT -> В продължение на 17 години (от 1986 до 2003 г.) наборът от инструкции на x86-съвместимите
KTT -> T ема 11. Компютърна система /вариант2/ с процесор pentium 4 Компютърна система с процесор Pentium 4 i845 Процесори Intel Pentium 4
KTT -> Изпитна тема N4 Компютърна система ibm/at 80386
KTT -> Компютърна система ibm/at 80286.. Процесор Intel 80286 1 Основни характеристики
KTT -> Изпитна тема №6: Компютърна система с процесор Pentium 2 Характеристики на процесора Pentium


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница