Core

В ПК, как и во многих других компьютерах, для отображения информации используется дисплей с ЭЛТ (CRT). Чтобы связать компьютер с дисплеем необходим адаптер, который вставлен в слот расширения ПК.

Сегодня чаще всего используются VGA адаптеры. Они могут использоваться для вывода как текстовой, так и графической информации.

На протяжении многих лет графические стандарты разрабатывались IBM, и названия EGA, CGA, PGA, MDA, 8514, VGA известны всем достаточно хорошо. На картинке изображена EGA видеокарта.

Однако такая централизация в разработке стандарта обернулась недостатком, поскольку оставила нас без новых стандартов; сейчас существует много SVGA плат превосходящих по своим параметрам VGA платы. Но эти одноименные SVGA платы различны, что иногда делает невозможным нахождение драйвера для конкретной платы.

Это действительно так: контроллеры могут располагаться вместе.

Но не совсем. Контроллер клавиатуры расположен не на плате расширения — он состоит из одного чипа, расположенного на материнской плате. Контроллеры дисководов и жестких дисков в XT машинах можно было обнаружить на отдельных платах. Потом, на первых AT машинах контроллеры дисководов и жестких дисков собирались на одной плате. В некоторых компьютерах эти функции были возложены на системную плату, и, так образом, получилась "интегрированная материнская плата". Во многих сегодняшних клонах установлены одиночные платы, которые обслуживают дисководы и жесткие диски, адаптер параллельного порта, два последовательных порта, порт джойстика; обычно они стоят около 30 $.

(Сразу оговорюсь: я стараюсь избежать компьютеров у которых все контроллеры установлены на материнской плате. Она получается дороже, и если из строя выйдет параллельный порт — стоящий с точки зрения электроники 0,5 $ — вам придется заменять всю материнскую плату. Системы с интегрированными материнскими платами хуже поддаются модернизации, поскольку они нестандартные, а заменить единичный компонент, например видеокарту может оказаться невозможным.)

Теперь кратко рассмотрим основные типы контроллеров, которые попадаются в системах.

Процессор общается на своем собственном электрическом языке с другими чипами на материнской плате. Это не очень громкая речь — процессор не в состоянии общаться с оборудованием на расстоянии превышающем несколько десятков сантиметров, поскольку оборудование может "не услышать" его. Устройствам наподобие мониторов необходим сигнал в том виде, в котором они могут его обработать. И контроллер успешно справляется с этим.

Обычно в системе установлен контроллер клавиатуры, видеоконтроллер, контроллеры для дисководов и жестких дисков, контроллеры сетей, мыши, параллельный и последовательный порты.

Чаще всего периферия осуществляет передачу и прием данных гораздо медленнее процессора. Жесткий диск, например, в тысячи раз медленнее, чем процессор. Большинство микрокомпьютеров разрабатывалось для управления всем, что входит в их состав, но в этом не было необходимости. Компания Cogent Data Systems изготовила контроллер жесткого диска для AT компьютеров, содержащий собственный микропроцессор и память; центральный процессор делает запрос к контроллеру диска, а затем (при наличии соответствующего программного обеспечения) переходит к выполнению следующих операций, пока контроллер выполнит свои обязанности. В конце концов контроллер информирует процессор о том, что он закончил обрабатывать запрос данных и это значит, что контроллер готов передать данные в память процессора. Однако поначалу преимущества такого быстродействия контроллеров не были реально использованы в ПК, поскольку внутрикомпьютерные средства "распределенной обработки" еще не существовали. Однако с появлением мощных усовершенствованных шин подобных PCI положение изменилось.

Эти, широко известные интерфейсы могут быть определены одним термином — "ПК совместимые".

Значение широко известных интерфейсов вы можете понять, взглянув на автомобиль. Предположим (если вы примерно моих лет), что вы учились водить машину в 60-е гг., или как мой отец — в 40-е гг. Сегодня и он и я пользуемся автомобилями, разработанными и построенными в 80-х гг. Старый фургон 1967 г. Country Squire (теперь вы знаете, что я вырос в пригороде) значительно отличается от автомобиля на котором я езжу сегодня (Honda). Hadson, на котором мой отец ездил в 40-е гг., еще сильнее отличается от его теперешней Toyota. Но несмотря на то, что наше образование происходило на разных автомобилях, мы оба одинаково готовы водить автомобили в 90-е гг., точно так же как и те, кто начал их водить в 80-х гг., потому что интерфейс (interface) у них одинаковый. Поскольку я не воздействую непосредственно на автомобиль, а работаю с панелью приборов и органами управления, я не должен знать внутренних отличий. Если завтра кто-то проберется ко мне в гараж и заменит в моем автомобиле бензиновый двигатель на воздушный — я не почувствую разницы.

Хост адаптер Adaptec 2942W PCI SCSI с возможностью управления шиной отличается от оригинального XT-контроллера IBM так же, как отличаются Wolkswagen от BMW, однако 99 % написанного программного обеспечения прекрасно работает с последним (а не только с первым) контроллером. Иногда используемое оборудование лучше, иногда — значительно отличается, так что вы можете себе представить сколь велики были бы проблемы совместимости, но аппаратные средства были распределены так, чтобы отвечать на запросы процессора точно таким же образом (хотя и быстрее), как в старом, разработанным IBM, контроллере Xebec. Видеоконтроллеры Ditto, разработанные АТТ или Paradise, точно так же соответствуют программному обеспечению, как и оригинальные CGA, EGA и VGA карты фирмы IBM; но они дешевле и работают быстрее. Использование контроллеров с широко известным интерфейсом делает возможным создание аппаратно совместимого оборудования.

Все периферийные устройства, независимо от того, являются ли они внутренними или внешними, должны общаться друг с другом или с компьютером. Их называют "контроллерами", "портами", "интерфейсами", "адаптерами". Например жесткому диску необходим контроллер жесткого диска, клавиатуре необходим контроллер клавиатуры, дисплею необходим видеоадаптер (контроллер). Главное назначение контроллеров заключается в следующем:

¦ разделить оборудование и программное обеспечение и при этом обеспечить соответствие широко известным промышленным стандартам;

¦ ускорение передачи соответствующих данных между периферией и процессором;

¦ преобразование данных из формата процессора к формату, используемому периферийным устройством, а также для усиления сигналов циркулирующих между процессором и периферией.

После материнской платы, блока питания и внешней периферии остается только одна, но важная вещь — платы расширения. За исключением плат памяти (в большинстве современных компьютеров они не используются) в ваших компьютерах установлены платы расширения, называемые контроллерами (controllers).

Сегодня мышью комплектуется каждый компьютер. Это устройство предназначено для указания и управления. Графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface -GUI) современных операционных систем может работать и с клавиатурой, но это достаточно громоздко, поэтому используются различного рода устройства управления, из которых самым распространенным является мышь.

Мыши — это комбинированные оптико-механические устройства. Чаще всего используется именно механическая (а не чисто оптическая мышь), которая подключается либо к последовательному порту, либо к интерфейсной карте мыши, либо через бесшнуровой интерфейс.

ПК бесполезен без устройств ввода, и чаще всего для ввода используется клавиатура. Клавиатура подвержена многим опасностям, однако как правило не подвержена ремонтам. Клавиатура ПК содержит собственный макропроцессор, обычно это Intel 8041, 8042 или 8048.

Разобрать клавиатуру несложно, но делать это не имеет особого смысла — клавиатуры очень дешевы. Обычная 101 клавишная клавиатура стоит около 20 $, а эргономичная "ломаная" клавиатура стоит около 75 $.