Как называется оператор, который считывает данные с клавиатуры в оперативную память компьютера

Обновлено: 21.11.2024

В микропроцессорной системе или микроконтроллере один процессорный блок отвечает за ввод, вывод, вычисления и управление.

Связанные термины:

Скачать в формате PDF

Об этой странице

Компьютерные системы

Микропроцессорная система состоит из устройств ввода, хранения, обработки и вывода данных под управлением ЦП.

Основным блоком настольного ПК является модульная система, состоящая из материнской платы, блока питания и дисководов.

На материнской плате установлен микропроцессор (ЦП), ОЗУ, ПЗУ BIOS, контроллеры шины и интерфейсы ввода-вывода.

ЦП взаимодействует с основными системными микросхемами через общий набор линий адресной шины и шины данных.

Микроконтроллер обеспечивает большинство функций обычной микропроцессорной системы на одном кристалле.

Вычислительные платформы

4.3.3 Конфигурации системной шины

Микропроцессорная система часто имеет более одной шины. Как показано на рис. 4.14, высокоскоростные устройства могут быть подключены к высокопроизводительной шине, а низкоскоростные — к другой шине. Небольшой логический блок, известный как мост, позволяет шинам соединяться друг с другом. Для этого есть три причины:

Шины с более высокой скоростью могут обеспечивать более широкое подключение для передачи данных.

Для высокоскоростной шины обычно требуются более дорогие схемы и разъемы. Стоимость низкоскоростных устройств можно снизить, используя более низкую скорость и более дешевую шину.

Мост может позволить шинам работать независимо, тем самым обеспечивая некоторый параллелизм в операциях ввода-вывода.

Рисунок 4.14. Система с несколькими шинами.

Автобусные мосты

Давайте рассмотрим работу шинного моста между быстрой и медленной шинами, как показано на рис. 4.15. Мост является ведомым на быстрой шине и хозяином на медленной. Мост принимает команды от быстрой шины, на которой он является ведомым, и выдает эти команды на медленную шину. Он также возвращает результаты с медленной шины на быструю, например, возвращает результаты чтения с медленной шины на быструю.

Рисунок 4.15. UML-диаграмма состояния работы шинного моста.

Верхняя последовательность состояний обрабатывает запись с быстрой шины на медленную. Эти состояния должны считывать данные с быстрой шины и устанавливать рукопожатие для медленной шины. Операции на быстрой и медленной сторонах шинного моста должны максимально перекрываться, чтобы уменьшить задержку при передаче данных между шинами. Точно так же нижняя последовательность состояний считывает данные с медленной шины и записывает данные на быструю шину.

Мост также служит транслятором протокола между двумя мостами. Если мосты очень близки по работе протокола и скорости, может быть достаточно простого конечного автомата. Если существуют большие различия в протоколе и времени между двумя шинами, мосту может потребоваться использовать регистры для временного хранения некоторых значений данных.

Шина ARM

Поскольку ЦП ARM производится разными поставщиками, шина, предоставляемая вне чипа, может варьироваться от чипа к чипу. ARM создала отдельную спецификацию шины для однокристальных систем. Шина AMBA [ARM99A] поддерживает ЦП, память и периферийные устройства, интегрированные в систему на кремнии. Как показано на рис. 4.16, спецификация AMBA включает две шины. Высокопроизводительная шина AMBA (AHB) оптимизирована для высокоскоростной передачи и напрямую подключена к ЦП. Он поддерживает несколько высокопроизводительных функций: конвейерную обработку, пакетную передачу, разделенные транзакции и несколько мастеров шины.

Рисунок 4.16. Элементы шинной системы ARM AMBA.

Для подключения AHB к шине периферийных устройств AMBA (APB) можно использовать мост. Эта шина спроектирована так, чтобы быть простой и легкой в ​​реализации; он также потребляет относительно мало энергии. APB предполагает, что все периферийные устройства работают как ведомые, что упрощает логику, необходимую как для периферийных устройств, так и для контроллера шины. Он также не выполняет конвейерные операции, что упрощает логику шины.

Микрокомпьютерные шины и ссылки

Простые двухточечные переводы I.B

Все микропроцессорные системы имеют сильную иерархическую зависимость. Процессор (мастер) считывает и записывает информацию с каждым устройством, которое не может общаться напрямую. Для простого цикла записи (рис. 2а) требуется набор линий данных Di для информации (например, 8, 16 или 32 бита) и одна линия для синхронизации (строб записи WRS).Минимальное время установки tс и время хранения tч данных по отношению к WRS, а также время записи tw, зависит от технологии и статического или динамического (запускаемого фронтом) характера элементов хранения.

РИСУНОК 2. Простые циклы.

Для цикла чтения в ответ на запрос (чтение строба RDS) новые данные доступны с временем доступа ta (рис. 2b). Обычно коммуникационная шина находится в нейтральном неактивном состоянии, пока выбор не был выполнен, и можно определить время активации ton и время отключения твыкл.

Процессоры выполняют циклы чтения и записи. Линии данных Di могут быть мультиплексированы, если выходы имеют три состояния, когда они не выбраны. Две отдельные линии WRS и RDS, которые никогда не активируются одновременно, могут управлять передачей (рис. 2c). Этому решению отдают предпочтение несколько производителей, и оно использовалось, например, на ранней шине IBM-PC. Другим решением является наличие одной стробирующей линии ST и линии направления RD ― /WR (рис. 2г). Когда RD ― / WR активен, импульс на линии ST запускает передачу записи от ведущего к ведомому; в противном случае это цикл чтения.

Все эти циклы называются синхронными, поскольку цикл передачи выполняется за заданный промежуток времени, зависящий от продолжительности строба. Если ведомое устройство работает слишком медленно, данные могут быть потеряны; нужен сигнал обратной связи. Первое решение состоит в том, чтобы активировать сигнал только тогда, когда цикл необходимо замедлить (сигнал ОЖИДАНИЕ, рис. 3а). Лучшим решением, используемым на всех 32-битных микропроцессорах, является ожидание положительного подтверждения AK в ответ на строб ST (рис. 3b). Если ведомое устройство не может предоставить информацию, должно быть сгенерировано отрицательное подтверждение NK (часто называемая ошибка шины) либо ведомым устройством, либо специальной схемой. Сигналы на рис. 3 и 4 - активный высокий уровень. Они часто инвертируются (активный низкий уровень) по электрическим причинам.

РИСУНОК 3. Асинхронные (рукопожатные) протоколы.

РИСУНОК 4. Адресные переводы.

Оборудование PIC

1.1.1 Процессор

В микропроцессорной системе или микроконтроллере один блок процессора отвечает за ввод, вывод, вычисления и управление. Он не может работать без программы, списка инструкций, который хранится в памяти. Программа состоит из последовательности двоичных кодов, которые ЦП извлекает из памяти и выполняет по очереди (рис. 1.2). Процесс управляется схемой кварцевых часов, создающей фиксированную частоту, которая определяет скорость системы.

Рисунок 1.2. Выполнение микропроцессорной программы.

Инструкции хранятся в пронумерованных ячейках памяти и копируются в регистр команд ЦП через шину данных. Здесь инструкция управляет выбором требуемой операции в блоке управления процессора. Программные коды находятся в памяти процессором путем вывода номера адреса инструкции на адресную шину. Адрес генерируется в программном счетчике, регистре, который начинается с нуля и увеличивается или изменяется в течение каждого командного цикла. Шины представляют собой параллельные соединения, которые передают адрес или слово данных за одну операцию. Для помощи в этом процессе также необходим набор линий управления от ЦП; они настраиваются в соответствии с требованиями текущей инструкции и запускают схемы передачи данных для вывода и приема данных в соответствующее время. В обычной микропроцессорной системе соединения шины состоят из параллельных дорожек на материнской плате, но находятся внутри микросхемы микроконтроллера.

Декодирование инструкции — это аппаратный процесс, использующий блок логических вентилей для настройки линий управления процессорного блока и получения «операндов» инструкции. Операнды — это данные, с которыми нужно работать (или информация о том, где их найти), которые следуют большинству инструкций. Как правило, над операндами выполняется вычисление или логическая операция, а результат сохраняется в памяти или устанавливается действие ввода-вывода. Каждая полная инструкция может состоять из одного, двух или более байтов, включая сам код операции (инструкции) (код операции) и операнд/ы (один байт = 8 бит).

Например, сравните текстовый процессор и игровое приложение. В текстовом процессоре нажатия клавиш считываются через порт ввода клавиатуры, сохраняются в виде кодов символов в памяти и отправляются на порт вывода экрана для отображения. В компьютерной игре входные сигналы с панели управления обрабатываются и используются для изменения графики на экране. Графика в основном генерируется путем сопоставления блока памяти с экраном, где цвет одного пикселя управляется определенным словом данных.Текстовый процессор требует гораздо меньше памяти, а графическая память должна быть большой и быстрой.

Обработка данных

5.7.1 Аппаратное обеспечение системы памяти

Обычная микропроцессорная система содержит отдельные микросхемы ЦП и памяти. Подобное расположение можно использовать, если нам нужна дополнительная память в системе PIC и нет недостатка в выводах ввода-вывода. Схема системы показана на рисунке 5.5 на основе PIC 16F877A. Для расширения памяти до 64 Кбайт используется пара традиционных чипов ОЗУ по 32 КБ. Часы и соединения для программирования не включены в схему, так как они не нужны для моделирования, но должны быть добавлены в любую аппаратную реализацию.

Рисунок 5.5. Параллельная система памяти.

Каждая микросхема ОЗУ имеет восемь контактов ввода-вывода данных (D0–D7) и пятнадцать адресных контактов (A0–A14), поэтому каждая ячейка содержит 8 бит, и всего 2 15 = 32 768 ячеек. Чтобы выбрать чип для доступа, вывод Chip Enable (!CE) должен иметь низкий уровень. Для записи местоположения предоставляется адресный код, данные представлены в D0–D7, а разрешение записи (!WE) имеет импульсный низкий уровень. Для чтения данных активируется выходной сигнал (!OE) (низкий уровень) в дополнение к разрешению чипа, после чего данные по адресу могут быть считаны обратно.

В демонстрационном проекте VSM (PARMEM2) порт C используется в качестве шины данных, а порт D — в качестве адресной шины. Чтобы уменьшить количество контактов ввода-вывода, необходимых для адресации внешней памяти, адресные защелки (U3 и U5) используются для хранения старшего байта 15-битного адреса (D7 не используется).

Две микросхемы памяти в тестовой системе выбираются поочередно с помощью декодера адреса путем переключения RB2. Это позволяет реализовать в прошивке различные схемы памяти, где микросхемы могут использоваться по одной или вместе для хранения 16-битных данных. Таким образом, память может быть организована как 64k×8 байт или 32k×16-битных слов. В тестовой программе доступ ко всем адресам осуществляется по очереди путем увеличения младшего адреса с 00 до FF для каждого старшего адреса (выбор страницы памяти) и использования одного и того же адреса для одновременной записи и чтения соответствующих адресов в обоих чипах.

Этот тип работы системы шин, когда выходы микросхем памяти подключены к одним и тем же линиям данных (порт C), зависит от наличия буферов с тремя состояниями на выходе микросхем ОЗУ, управляемых разрешающими входами. . Их можно переключить, чтобы разрешить ввод данных (!CE и !WE=низкий уровень), вывод данных (!CE и !OE=низкий уровень) или отключить (!CE и !OE=высокий уровень). В отключенном состоянии выходы ОЗУ фактически отключены от шины данных. Одновременно должен быть включен только один чип RAM, в противном случае на шине возникнет конкуренция, когда разные байты данных будут пытаться использовать шину одновременно.

Микропроцессоры, калькуляторы и компьютеры

Автобусы

Шины микропроцессорной системы, как было показано ранее, состоят из линий, которые подключены к каждой части системы, так что сигналы доступны на многих микросхемах одновременно и могут передаваться между любой парой микросхем. Тремя основными шинами являются адресная шина, шина данных и шина управления. Поскольку понимание работы шины жизненно важно для понимания работы любой микропроцессорной системы, мы сосредоточимся на каждой шине по очереди, начиная с адресной шины.

Определение

Адресная шина состоит из линий, соединяющих адресные контакты микропроцессора и адресные контакты каждой микросхемы памяти в микропроцессорной системе. В любой системе, кроме очень простой, адресная шина будет подключаться и к другим устройствам, но на данный момент мы проигнорируем эти другие соединения.

Для современных компьютеров память не устанавливается отдельными микросхемами. Чипы собраны в блоки, называемые модулями памяти с двойным расположением выводов (DIMM), которые используют стандартное штекерное соединение. Из-за быстрого развития конструкции памяти эти модули DIMM выпускаются во многих версиях, поэтому при выборе памяти требуется большая осторожность, и если вы хотите обновить память в компьютере, вам следует свериться с таблицами, предоставленными дистрибьюторами, такими как Crucial или Kingston. . На момент написания статьи используемый в настоящее время тип модуля DIMM помечен как DDR3, а для платы DIMM требуется 240-контактный держатель.

При каждом из 65 536 возможных адресных номеров 16-битной системы каждая микросхема памяти будет давать доступ к 1 биту, и этот доступ обеспечивается через линии шины данных. Комбинация адресной шины и шины данных обеспечивает адресацию и поток данных, но для определения направления данных требуется еще одна линия.

Эта дополнительная линия является линией чтения/записи, одной из линий шины управления (некоторые микропроцессоры используют отдельные выходы для чтения и записи).Когда линия чтения/записи находится на одном логическом уровне, сигнал на каждой микросхеме памяти разрешает все соединения со входами блоков памяти, так что память записывается любыми битами, присутствующими на линиях данных. Если сигнал чтения/записи изменяется на противоположный логический уровень, то внутренний вентиль в микросхемах памяти подключается к выходу каждой ячейки памяти, а не к входу, в результате чего логический уровень ячейки влияет на линию данных (размещение битов на строки данных). Кроме того, обычно имеется одна или несколько строк включения/выключения, чтобы память можно было отключить, когда адресация используется для других целей.

Обзор

Микросхемы памяти подключены к линиям шины, и, поскольку микросхема довольно часто хранит 1-битные блоки, может потребоваться одна микросхема памяти для каждого бита полного байта. В современных компьютерах микросхемы собраны в модули DIMM, которые можно легко подключить к компьютеру. В дополнение к линиям адреса и данных память должна использовать сигналы чтения/записи для определения направления потока данных, а также сигналы включения/выключения, позволяющие изолировать всю память, когда адресная шина используется для других целей.< /p>

На практике микросхемы динамической памяти используют несколько иную систему адресации: каждый адрес состоит из номера столбца и номера строки. Это сделано для того, чтобы упростить обновление, и номера адресов на адресной шине должны быть преобразованы в этот формат с помощью микросхемы диспетчера памяти. Это не влияет на достоверность описания использования памяти в этой главе.

Рисунок 13.3. Подключение простого микропроцессора к микросхеме ПЗУ 8К

Рисунок 13.4. Подключение 16 КБ ОЗУ и 16 КБ ПЗУ, чтобы каждый блок памяти мог использовать разные номера адресов

Нижние 14 адресных линий, от A0 до A13, подключены к обоим наборам микросхем, представленных здесь отдельными блоками. Линия A14, однако, подключена к контактам включения микросхемы, которые, как следует из названия, включают или отключают микросхемы. В течение первых 16 КБ адресов линия A14 имеет низкий уровень, поэтому ПЗУ включено (представляя, что контакт включения активен при низком уровне), а ОЗУ отключено. Для следующих 16К адресов в строках от A0 до A13 строка A14 имеет высокий уровень, поэтому ПЗУ отключено, а ОЗУ включено. Это позволяет одним и тем же 14 адресным линиям осуществлять адресацию как ПЗУ, так и ОЗУ. Такая простая схема возможна только тогда, когда и ПЗУ, и ОЗУ занимают одинаковый объем памяти и требуют одинакового количества адресных строк.

Обзор

Алгоритм Специальный метод решения определенного типа проблем. Антибликовый экран Фильтр, накладываемый на экран монитора компьютера для уменьшения бликов. Прикладное программное обеспечение. Программное обеспечение, выполняющее определенную функцию обработки данных. предотвращение потери данных в случае аварии Bluetooth Технический отраслевой стандарт, облегчающий связь между беспроводными устройствами, такими как персональные цифровые помощники, карманные компьютеры и портативные или настольные компьютеры с поддержкой беспроводной связи Загрузка Все, что происходит между включением компьютера , выполняет операции, необходимые для обеспечения функционирования всех компонентов и загрузки операционной системы Центральный процессор (ЦП) Мозг компьютера, выполняющий инструкции, определяемые программным обеспечением Компакт-диск (CD) АКА: оптический диск; Портативное и передаваемое устройство хранения данных для чтения-записи или только для чтения. Иногда называется CD-ROM, CD-RW или компакт-диск. Емкость составляет 1-8 гигабайт данных. Оптический привод необходим для чтения и записи данных с диска Киберпространство Ссылка на нефизическое пространство бинарной компьютерной связи Устройство хранения данных Устройство, способное постоянно или временно хранить цифровые данные Память для хранения данных Постоянная память, не являющаяся частью материнской платы. Использует любое подходящее устройство хранения данных. Память может быть только для чтения или для чтения и записи Дефрагментация Реорганизация информации на жестком диске для хранения файлов в виде непрерывных единиц, а не в виде небольших пакетов. Компьютер с небольшой фрагментацией файлов работает на более высокой скорости. Цифровой видео/универсальный диск (DVD) Оптический диск, вмещающий от 4,7 до 9.0 гигабайт данных в зависимости от формата Документация Письменный материал, прилагаемый к приобретенному программному обеспечению, содержащий информацию, необходимую для надлежащего использования программного обеспечения; иногда называемая ручным драйвером Компьютерная программа, предназначенная для преобразования данных, выводимых с одного устройства, в формат, совместимый с другим устройством Электронная медицинская карта (EHR) Электронные медицинские карты пациента из нескольких источников, объединенные в одну основную базу данных Электронная медицинская карта (EMR) Медицинская карта пациента из одной медицинской практики, больницы или аптеки Эргономика Научное исследование работы и пространства, включая факторы, влияющие на производительность труда и здоровье работников предотвращение несанкционированного доступа к компьютерной системе. Флэш-накопитель. Твердотельное запоминающее устройство. Жесткий диск. Энергонезависимое запоминающее устройство, которое хранит данные в цифровом коде на быстро вращающихся жестких дисках с магнитными поверхностями. Емкость составляет около 100 ГБ. Устройство либо стационарно установлено в корпусе компьютера, либо может быть переносным Аппаратное обеспечение Физическое оборудование, используемое компьютерной системой для обработки данных Жесткая сеть Сети, соединенные металлическими проводниками или кабелями Устройство ввода Устройство, используемое для ввода данных в компьютер Интернет Интернет Интернет представляет собой глобальную систему взаимосвязанных компьютерных сетей, использующих стандартный набор протоколов Интернета (TCP/IP) для обслуживания миллиардов пользователей по всему миру. Это сеть сетей, состоящая из миллионов частных, общедоступных, академических, деловых и правительственных сетей, от локального до глобального масштаба, которые связаны широким спектром электронных, беспроводных и оптических сетевых технологий. защищенного авторским правом компьютерного программного обеспечения Локальная вычислительная сеть (ЛВС) Сеть компьютеров, обычно находящихся в одном офисе или здании Приводы на магнитных дисках Запоминающее устройство, использующее магнитное состояние ферромагнитного покрытия для записи данных Мэйнфрейм Компьютер Большая компьютерная система, способная обрабатывать большие объемы данных Память Относится к к хранению компьютерных данных. Может быть энергозависимым (теряется при выключении компьютера) или энергонезависимым (постоянно записывается на запоминающее устройство) Микрокомпьютер Персональный или настольный компьютер Миникомпьютер Одна из четырех категорий компьютеров в зависимости от размера; больше микрокомпьютера и меньше мейнфрейма Материнская плата Печатная плата, на которой часто размещаются ЦП, ПЗУ и ОЗУ, а также другие элементы электронной схемы цифрового компьютера. два или более компьютеров для совместного использования файлов и оборудования Операционная система (ОС) Программное обеспечение, используемое для управления компьютером и его периферийным оборудованием Устройство вывода Устройство, используемое для вывода данных с компьютера. Включает в себя принтеры, факсы, драйверы хранения данных, экраны и плоттеры. Исправление модификаций программного обеспечения для устранения недостатков в программном обеспечении. Часто загружается с веб-сайта поставщика программного обеспечения или с гибких дисков, предоставленных поставщиком Персональный компьютер (ПК) Любой компьютер, цена, размер и возможности которого делают его полезным для использования отдельными лицами без участия оператора компьютера Персональный цифровой помощник (КПК) Электронный компьютер инструмент для организации данных, портативный компьютеризированный персональный органайзер Фишинг Попытка получить финансовую или другую конфиденциальную информацию от пользователей Интернета, как правило, путем отправки электронного письма, которое выглядит так, как будто оно отправлено законной организацией, обычно финансовым учреждением, но содержит ссылка на поддельный веб-сайт, который копирует настоящий. Оперативная память (ОЗУ) Тип компьютерной памяти, в которую можно записывать и считывать. Оперативная память обычно относится к внутренней памяти компьютера. Оперативная память обычно представляет собой быстродействующую область временной памяти, в которой данные и программы находятся до тех пор, пока не будут сохранены или пока не будет отключено питание. Память только для чтения Постоянно хранящиеся компьютерные данные, которые не могут быть перезаписаны без специальных устройств. Сохраните инструкции, необходимые для запуска компьютера. Расположен на материнской плате Избыточный массив независимых дисков (RAID) Схема хранения данных, в которой используется несколько жестких дисков для совместного использования или репликации данных между дисками Серверный компьютер с большой емкостью жестких дисков, который используется для соединения других компьютеров друг с другом для совместного использования данных несколькими пользователями.Компьютерная система в амбулаторном учреждении, скорее всего, связана или объединена в сеть с центральным сервером Программное обеспечение Эквивалент компьютерной программы или программ Суперкомпьютер Самый быстрый, самый большой и самый дорогой из четырех классов компьютеров, производимых в настоящее время Защита от перенапряжения Защита хрупкой электроники от пики электрического напряжения, возникающие на линиях электропередачи. Системное программное обеспечение. Программное обеспечение, используемое для управления компьютером и его периферийным оборудованием. Ленточный накопитель. Устройство хранения данных, использующее магнитную ленту в качестве носителя. повседневные операции медицинской практики Порт универсальной последовательной шины (USB) Тип портала ввода данных или шины для компьютерных данных Глобальная сеть (WAN) Соединение компьютеров на большой территории для обмена данными WiFi Соединения Соединение через универсальный стандарт беспроводной сети, использующий радиоволны Wireless Local Area Connectio n (WLAN) Тип локальной сети, в которой для связи между узлами используются высокочастотные радиоволны, а не провода Беспроводная сеть Любой тип компьютерной сети, которая не соединена никакими кабелями

Решения из учебников для модуля Компьютер: Основные термины

Решайте сложные задачи самостоятельно с помощью представителей, проверенных экспертами.

Решения из учебников для этого модуля

Pearson Drive Right Студенческое издание

11-е издание Элизабет А. Уивер, Фредерик Р. Моттола, Оуэн Крэбб, Рэндалл Р. Тиль

Что происходит внутри вашего компьютера при нажатии клавиши? Узнайте об этом, посмотрев этот мультфильм, озвученный Маком Боули.

Что происходит на вашем компьютере, когда вы нажимаете клавишу на клавиатуре? Во-первых, переключатель под клавишей замыкается, и ток поступает на небольшой чип в клавиатуре. Каждая клавиша имеет номер кода сканирования, который соответствует ее положению на клавиатуре.

Клавиатура передает это число в виде двоичных данных на ЦП компьютера. ЦП работает под управлением операционной системы, которая постоянно проверяет нажатия клавиш. Как только ОС обнаруживает нажатие клавиши, она тут же реагирует и выясняет, куда нужно направить данные. ОС знает, какое ПО было активно в момент нажатия клавиши, и на основе этой информации создает событие. В вычислительной технике событие — это действие, распознаваемое и обрабатываемое программным обеспечением. События часто исходят из аппаратного обеспечения компьютеров. Ваша ОС знает раскладку клавиатуры. Он сопоставляет код сканирования с нажатой клавишей и соответствующей буквой, преобразуя код сканирования в число Unicode. Затем ваше программное обеспечение для редактирования текста захватывает событие из операционной системы.

В зависимости от выбранного шрифта программа преобразует номер Unicode в изображение. Программное обеспечение создает двоичное представление изображения и отправляет его обратно в ЦП. ЦП пересылает двоичное представление в графический процессор или ГП. Графический процессор преобразует двоичное представление в изображение, отображаемое на вашем мониторе.

Что делать, если символы на клавиатуре расположены в разных местах? Как ваша операционная система может понимать арабскую клавиатуру вместо латинского алфавита? Почему бы не поделиться своими мыслями и не присоединиться к обсуждению в разделе комментариев ниже.

Поделиться этой публикацией

На этом этапе мы рассмотрим, что происходит, когда вы нажимаете клавишу на клавиатуре.

Процесс нажатия клавиши в чем-то вроде Microsoft Word и ее отображения на экране является хорошей демонстрацией того, что представляет собой компьютерная система: набор устройств, которые вводят, обрабатывают, выводят и хранят данные. На нем показано, как аппаратное обеспечение компьютера взаимодействует с программным обеспечением и наоборот.

Последовательность событий при нажатии клавиши следующая.

Ключ нажат

При нажатии клавиши переключатель замыкается, и ток поступает на небольшой чип в клавиатуре.

Хотите продолжать
учиться?

Понимание компьютерных систем

Каждой клавише на клавиатуре присвоен номер, называемый скан-кодом. Число основано на том, где клавиша находится на клавиатуре. Это полезно, когда речь идет о клавиатурах с разными раскладками и/или символами. Этот код сканирования отправляется на компьютер в виде двоичного числа.

Число передается в ЦП

Двоичные данные передаются с клавиатуры на ваш компьютер.

Маршрут данных будет зависеть от того, как ваша клавиатура подключена к компьютеру. Если он подключен кабелем USB, он будет подключен к порту USB. Если клавиатура подключена по Bluetooth, она будет подключена к приемнику Bluetooth.

Затем данные попадают в мозг компьютера: ЦП.

Данные интерпретируются операционной системой

Помните, что процессор работает под управлением операционной системы.Операционная система постоянно проверяет нажатия клавиш. Может показаться, что он сидит и ничего не делает, но операционная система должна немедленно реагировать на нажатия клавиш, поэтому она должна быть всегда готова к ним.

Событие создается операционной системой и фиксируется программным обеспечением

Операционная система преобразует скан-код в символы ASCII или Unicode в зависимости от нажатой клавиши. Обычно вы устанавливаете раскладку клавиатуры для своего компьютера в операционной системе, поэтому именно операционная система будет знать, какая буква представлена, скажем, скан-кодом 1 в этом языке/раскладке клавиатуры.

ОС создает событие в зависимости от полученного символа. В вычислениях событие — это действие, которое распознается и обрабатывается программным обеспечением. Часто это связано с аппаратным обеспечением.

Теперь ОС должна отправить событие соответствующему приложению. Запущено множество различных приложений, и нажатие клавиши должно обрабатываться правильным. ОС знает, какая программа была активна в момент нажатия клавиши, и отправляет событие этому приложению.

Приложением в этом примере является Microsoft Word. Он фиксирует событие операционной системы.

Прикладное программное обеспечение отображает символ на экране

Microsoft Word преобразует символ в изображение в зависимости от выбранного вами шрифта в Microsoft Word.

Он отправляет это изображение в виде двоичного представления обратно в ЦП, который отправляет его в ГП. GPU преобразует двоичный код в изображение и отображает его на мониторе.

Многое происходит, когда вы нажимаете одну клавишу. Основные устройства, на которых мы сосредоточимся в следующих нескольких шагах, — это устройства ввода и вывода. Можете ли вы определить, какое устройство является входом, а какое выходом в приведенном выше сценарии? Можете ли вы разобраться, что такое аппаратное и программное обеспечение?

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

периферийное устройство, также известное как периферийное устройство, периферийное устройство компьютера, устройство ввода-вывода или устройство ввода-вывода, любое из различных устройств (включая датчики), используемое для ввода информации и инструкций в компьютер для хранения или обработки и доставки обрабатывает данные человеку-оператору или, в некоторых случаях, машине, управляемой компьютером. Такие устройства составляют периферийное оборудование современных цифровых вычислительных систем.

Периферийные устройства обычно делятся на три типа: устройства ввода, устройства вывода и устройства хранения (которые имеют характеристики первых двух). Устройство ввода преобразует поступающие данные и инструкции в набор электрических сигналов в двоичном коде, понятный цифровому компьютеру. Устройство вывода меняет процесс, переводя оцифрованные сигналы в форму, понятную пользователю. Когда-то для ввода данных широко использовались считыватели перфокарт и бумажных лент, но теперь они были вытеснены более эффективными устройствами.

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.

К устройствам ввода относятся клавиатуры, похожие на пишущие машинки; портативные устройства, такие как мышь, трекбол, джойстик, трекпад и специальная ручка с сенсорной панелью; микрофоны, веб-камеры и цифровые фотоаппараты. Они также включают в себя датчики, которые передают компьютеру информацию об окружающей среде — температуре, давлении и т. д. Еще одним механизмом прямого ввода является оптический лазерный сканер (например, сканеры, используемые с терминалами торговых точек в розничных магазинах), который может считывать данные со штрих-кодом или оптические шрифты символов.

К оборудованию вывода относятся видеотерминалы, струйные и лазерные принтеры, громкоговорители, наушники и такие устройства, как проточные клапаны, которые управляют механизмами, часто в ответ на компьютерную обработку входных данных датчиков. Некоторые устройства, такие как видеотерминалы и концентраторы USB, могут обеспечивать как ввод, так и вывод. Другими примерами являются устройства, которые позволяют передавать и получать данные между компьютерами, например., модемы и сетевые интерфейсы.

Большинство вспомогательных запоминающих устройств, таких как, например, дисководы CD-ROM и DVD, накопители флэш-памяти и внешние дисководы, также служат устройствами ввода-вывода (см. память компьютера). Даже такие устройства, как смартфоны, планшетные компьютеры и носимые устройства, такие как фитнес-трекеры и смарт-часы, можно рассматривать как периферийные устройства, хотя они могут работать независимо.

Существуют различные стандарты подключения периферийных устройств к компьютерам. Например, последовательное подключение передовой технологии (SATA) является наиболее распространенным интерфейсом или шиной для магнитных дисков. Шина (также известная как порт) может быть как последовательной, так и параллельной, в зависимости от того, передается ли по пути данных один бит за раз (последовательный) или сразу несколько (параллельный). Последовательные соединения, в которых используется относительно мало проводов, как правило, проще, чем параллельные соединения. Универсальная последовательная шина (USB) — это обычная последовательная шина.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Читайте также: