Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005."— Zapis prezentacji:

1

2 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005

3 program wykładu 1. Klasyfikacja urządzeń peryferyjnych systemów elektronicznych i komputerowych 2. Sprzętowa i programowa integracja urządzeń w systemie. 3. Urządzenia wejściowe - interfejsu użytkownika. 4. Urządzenia wyjściowe - wyświetlacze, drukarki i plotery. 5. Urządzenia do zapisu i odczytu danych: pamięci, dyski magnetyczne i optyczne, karty pamięciowe 6. Urządzenia do transmisji danych

4 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Miernictwa Elektronicznego ETI PG 2003/ Klasyfikacja

5 UPSE - klasyfikacja Podział komputera: jednostka centralna+urządzenia zewnętrzne-peryferyjne (aktualny także dla aplikacji embedded) Urządzenia zewnętrzne: urządzenia sterowane przez jednostkę centralną i umożliwiające wprowadzanie, wyprowadzanie, przesyłanie i przechowywania informacji. Jednostka centralna steruje urządzeniami zewnętrznymi bezpośrednio lub za pośrednictwem dodatkowych układów pośredniczących zwanych sterownikami.

6 UPSE - klasyfikacja Podział: - urządzenia wejściowe - urządzenia wyjściowe - urządzenia komunikacyjne - urządzenia przechowywania informacji

7 UPSE - klasyfikacja Urządzenia wejściowe: Urządzenia przeznaczone do wprowadzania informacji odbiór informacji konwersja na postać cyfrową świat zewnętrzny JEDNOSTKA CENTRALNA

8 UPSE - klasyfikacja Urządzenia wejściowe: –klawiatury –myszy –pióra świetlne –manipulatory –ekrany i pulpity dotykowe –skanery –kamery cyfrowe –czytniki kodów kreskowych –czytniki kart magnetycznych, transponderowych i elektronicznych –wejściowe urządzenia dźwiękowe

9 UPSE - klasyfikacja Urządzenia wyjściowe: Urządzenia przeznaczone do wyprowadzania informacji konwersja na postać zrozumiałą dla odbiorcy świat zewnętrzny JEDNOSTKA CENTRALNA

10 UPSE - klasyfikacja Urządzenia wyjściowe: –drukarki –monitory –wyświetlacze –plotery –wyjściowe urządzenia dźwiękowe

11 UPSE - klasyfikacja Urządzenia komunikacyjne: przesyłanie danych za pomocą medium transmisyjnego nadawanie, odbiór i przetwarzanie informacji –np. karty sieciowe i modemy konwersja danych na postać odpowiednią dla medium tramsmisyjnego JEDNOSTKA CENTRALNA JEDNOSTKA CENTRALNA demodulacja i dekodowanie

12 UPSE - klasyfikacja Pamięci zewnętrzne: –dyski magnetyczne –dyski optyczne –pamięci taśmowe –karty pamięciowe długotrwałe przechowywanie informacji JEDNOSTKA CENTRALNA nośnik

13 UPSE - klasyfikacja Historia urządzeń peryferyjnych: maszyny do liczenia Pascala i Leibniza XVIIw. –zespoły kół poruszane drewnianymi kołkami, –cyfry wyniku w okienkach maszyny tkackie XVIIIw. –taśmy i karty perforowane 1833 Babbage - maszyna do liczenia tablic matematycznych –urządzenie drukujące wynik –rysik do prezentacji graficznej –mechaniczny czytnik kart perforowanych

14 UPSE - klasyfikacja Historia urządzeń peryferyjnych: 1884 elektryczny czytnik kart perforowanych w maszynie do liczenia wyników spisu ludności USA 1946 ENIAC –czytnik i perforator kart Holleritha (1928r.) –zestaw lampek dalekopisy i terminale ekranowe VDT

15 UPSE - klasyfikacja Historia urządzeń peryferyjnych: ODRA - karty perforowane, monitor tekstowy, drukarka wierszowa, zewnętrzne pamięci dyskowe i taśmowe systemy okienkowe: program Sketchpad (Sutherland) do rysowania piórem świetlnym, koncepcja rozwinięta przez twórcę myszy Engelbarta.

16 UPSE - klasyfikacja Możliwości komunikacyjne człowieka: CzytaniePrędkość [KB/s]Opóźnienie[ms] Słuchanie Czytanie0,030-0,37510 Rozpozn. wzorca Pisanie0,010-0, Mówienie0.03-0,015100

17 UPSE - klasyfikacja Możliwości komunikacyjne człowieka: Ograniczenia: pasmo widzialnych fal od 0.4um do 0.75um pasmo słyszalnych fal od 15Hz do 20kHz do kilku milionów kolorów i 200 odcieni szarości rozdzielczość widzenia 120’ kątowych (0.28mm z odl. 0.5m) brak wrażliwości na polaryzację światła mniejsza wrażliwość wzroku na barwę niż natężenie bezwładność wzroku

18 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Miernictwa Elektronicznego ETI PG Sprzętowa i programowa integracja urządzeń w systemach

19 UPSE - Integracja urządzeń w systemach sprzętowa - interfejs programowa - protokół sterujący Interfejs - połączenie (układ pośredniczący) pomiędzy elementami systemu i zbiór procedur komunikacyjnych; organizuje wymianę danych pomiędzy elementami systemu (transmisja danych i instrukcji sterujących interfejsu). Podział na F.I, F.U, K.I, K.U. Protokoły sterujące: specyficzne dla danego urządzenia język K.U. sterujących F.U. (np. kody ESC lub język PCL dla drukarek, język SCPI dla przyrządów pomiarowych)

20 UPSE - Integracja urządzeń w systemach INTERFEJS PN-83/T definiuje pojęcie Systemu Interfejsu zbioru niezależnych od urządzeń elementów mechanicznych, elektrycznych i funkcjonalnych koniecznych w procesie wymiany informacji między urządzeniami (kable, złacza, nadajniki i odbiorniki linii, funkcje interfejsowe z opisem logicznym, linie sygnałowe, zależności czasowe oraz zasady sterowania.

21 UPSE - Integracja urządzeń w systemach MAGISTRALA SYSTEMU INTERFEJSU Droga komunikacyjna pomiędzy jednostkami systemu, złożona z szyn magistrali. Szyna magistrali - podzbiór linii magistrali za pomocą którego przesyłany jest określony rodzaj informacji (dane, adres). Szyny –jednokierunkowe / dwukierunkowe –multiplikowane / niemultiplikowane –danych / adresowe / rozkazów / zarządzania / zasilania Topologie: –gwiazdowe / pętlowe / magistralowe

22 UPSE - Integracja urządzeń w systemach ŁĄCZA Podział ze względu na ilość linii i sposób transmitowania informacji –szeregowe lokalne RS232C, USB, IEEE1394) sieciowe (Ethernet, ATM, Token Ring) –równoległe lokalne (ISA, PCI, GPIB)

23 UPSE - Integracja urządzeń w systemach ŁĄCZA Podział ze względu na równoczesność transmisji w obu kierunkach –simpleks dane przesyłane tylko w jednym kierunku –pół-dupleks dane przekazywane naprzemiennie w dwóch kierunkach –dupleks dane przekazywane jednocześnie w obu kierunkach

24 UPSE - Integracja urządzeń w systemach ŁĄCZA Podział ze względu na sposób wydzielania bitów i znaków –transmisja synchroniczna charakterystyczne punkty ze strumienia danych są wyznaczane przez dodatkowe sygnały zegarowe (synchronizacji) –dodatkowa linia lub razem z danymi informacja przesyłana w stałych odstępach czasu

25 UPSE - Integracja urządzeń w systemach ŁĄCZA Podział ze względu na sposób wydzielania bitów i znaków –transmisja asynchroniczna dane przesyłane w zmiennych odstępach czasu sygnalizacja momentu przesyłania jednostki informacji –za pomocą bitów startu i stopu - ramka danych –za pomocą dodatkowej linii –transmisja izochroniczna (wideo)

26 UPSE - Integracja urządzeń w systemach Obsługa transmisji w systemie komputerowym –przepytywanie –system przerwań –kanały bezpośredniego dostępu do pamięci

27 UPSE - Integracja urządzeń w systemach Obsługa transmisji w systemie komputerowym przepytywanie Odpytywanie urządzenia w ściśle określonych miejscach programu - sprawdzanie wszystkich urządzeń. PLUSY –prostota MINUSY –strata mocy procesora –nieznany czas reakcji na zdarzenie –procesor steruje przepływem danych

28 UPSE - Integracja urządzeń w systemach Obsługa transmisji w systemie komputerowym system przerwań Urządzenie zgłasza przerwanie sprzętowe, procesor przerywa realizację pogramu głównego i rozpoczyna obsługę przerwania. PLUSY –przewidywalny czas reakcji na zdarzenie MINUSY –procesor steruje przepływem danych –istnieje możliwość wyłączenia przerwań –niezbedny jest arbitraż przerwań

29 UPSE - Integracja urządzeń w systemach Obsługa transmisji w systemie komputerowym kanały bezpośredniego dostępu do pamięci Procesor ustawia parametry transmisji danych z układu IO do pamięci. Później, kontroler DMA przejmuje zarządzanie magistralą i autonomicznie przesyła dane do pamięci. zakończnie transmisji jest sygnalizowane przez przerwanie PLUSY –przewidywalny czas reakcji na zdarzenie –procesor jest wolny w czasie przesyłania danych –dane są przesyłane z maksymalną prędkością MINUSY –złożoność

30 UPSE - Integracja urządzeń w systemach Obsługa transmisji w systemie komputerowym URZĄDZENIA UMIESZCZONE W PRZESTRZENI PROCESORA Urządzenia mapowane w przestrzeni I/O procesora –osobne wyprowadzenia procesora do komunikacji IO Urządzenia mapowanie w przestrzeni pamięci procesora –sygnały zapisu i odczytu wspólne z pamięcią URZĄDZENIA STEROWANE PRZEZ INTERFEJSY

31 URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005


Pobierz ppt "URZĄDZENIA PERYFERYJNE SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Marek Niedostatkiewicz Katedra Metrologii i Systemów Elektronicznych ETI PG 2003/2005."

Podobne prezentacje


Reklamy Google