O magistrala nu este altceva decât o cale prin care pot circula date în interiorul PC. Aceasta cale se utilizeaza pt comunicatie si se stabileste între doua sau mai multe elemente ale PC. Un PC are mai multe tipuri de magistrale:

magistrala procesorului

magistrala de adrese

magistrala memoriei

magistrale i/o sau de extensie

Magistrala procesorului. Procesorul comunica cu restul sistemului furnizând adrese, primind si furnizând date si semnale de control. Magistrala procesorului este o cale de comunicare între magistrala sistemului si procesor.

CPU - unitate centrala de prelucrare a datelor (Central Processing Unit)

cache - memorie foarte rapida, apropiata de microprocesor (astazi inclusa în µP)

Magistrala procesorului este o cale de comunicare între CPU si chipset-ul cu care lucreaza direct. Este o magistrala folosita pentru a transfera date între procesor si magistrala principala sau între procesor si memoria rapida cache. Aceasta magistrala lucreaza la o viteza mult mai mare decât orice alta magistrala din sistem. Magistrala este compusa din circuite electronice pt date, adrese si control.

Un µP 80486 lucreaza cu o magistrala compusa din 32 linii de adrese, 32 linii de date si câteva linii de control.

Magistrala pt µP Pentium contine 32 linii de adrese, 64 linii de date si câteva linii de control. Magistrala procesorului lucreaza la aceeasi viteza ca si procesorul, si poate transfera 1bit de date la fiecare perioada sau la doua perioade ale ceasului.

Pt a determina viteza de transfer pe magistrala procesorului se multiplica nr de biti ai magistralei de date cu viteza ceasului magistralei, aceasta vitaza de transfer sau largime de banda reprezentând o valoare maxima, în realitate fiind cu 25% mai redusa.

Magistrala memoriei este utilizata pt transferul informatiei între procesor si memoria principala a sistemului. Informatia care circula pe magistrala memoriei este transferata la o viteza de transfer mult mai mica decât viteza de transfer pe magistrala procesoriului. Soclurile (slot - conectorii) magistralei de memorie sunt cuplati la magistrala de memorie asa cum sunt cuplati conectorii de extensie la magistrala i/o.

Magistrala de adrese este folosita pt operarea cu memoria principala si ajuta la selectarea adresei pt urmatoarea operatie, fiind în realitate o parte a magistralei de memorie. Dimensiunea magistralei de adrese este strict legata de marimea memoriei pe care o poate adresa direct unitatea centrala.

are 20linii (biti) de adresa, prin magistrala de adrese putându-se accesa maxim 1MB

-80286 24 linii (biti) de adresa, acces maxim 16 MB de RAM (2²⁰biti=1MB, 2²⁴biti=16MB)

-80386, 80486 si Pentium au 32 linii de adrese si pot accesa maxim 4GB (2³²biti)

Magistrala input/output permite unitatii centrale sa comunice cu dispozitivele periferice. Permite adaugarea în calculator, în conectoarele de extensie, a unor dispozitive ca: placi video, placi sunet, adaptoare retea, etc.. Nr conectorilor de extensie poate sa varieze în functie de tipul placii de baza, unele sisteme PC având un singur conector numit multiextensie (riser card slot), placa de extensie având la randul ei alti conectori (slim-line sau slim-case).

Principalele tipuri de magistrale i/o sunt: ISA, PCI, AGP (pt placi video), PCMCIA (pt sisteme laptop), AMR/CNR, MCA, EISA, VL-bus (ultimele trei fiind folosite strict pt anumite tipuri de procesoare). Aceste magistrale se deosebesc în principal prin nr de informatii transferate simultan si prin viteza cu care se face transferul.

Magistrala ISA (Industrial Standard Architecture). Aceasta arhitectura de magistrala a fost introdusa cu aparitia primului IBM PC, ulterior fiind îmbunatatita. Exista doua versiuni de magistrale ISA care se deosebesc prin nr de biti de date ce pot fi transferate simultan pe magistrala, o versiune mai veche pe 8 biti si o alta capabila sa lucreze pe 16biti, ambele versiuni functionând la 8MHz. Ambele versiuni au nevoie de 2 pâna la 8 perioade de ceas pt transferul de date, rata maxima de transfer a magistralei ISA pe 16 biti fiind de 8MB/s.

8 MHz / 2p * 16biti = 64 Mbiti/s = 8 MB/s

Magistrala ISA pe 8 biti are un conector cu 62 contacte pe doua rânduri (A1 - A31, B1 - B31), magistrala ISA pe 16 biti având o extensie cu 36 de contacte pe doua rânduri (C1 - C18, D1 - D18).

Magistrala MCA (Micro Controller Architecture). Aparitia procesoarelor pe 32 biti a facut ca magistrala ISA sa nu mai corespunda. IBM a decis elaborarea unei alte magistrale. Aceasta nu este compatibila cu ISA si functioneaza asincron cu procesorul. Magistrala MCA admitea controlul total al magistralei prin tehnologia bus mastering.

Magistrala EISA (Extended Industrial Standard Architecture) apare în anul 1988, fiind conceputa de cel mai mare producator de PC dupa IBM. Furniza conector pe 32 biti pt 80386DX si functiona la 8,33MHz.

Magistralele locale. Magistralele prezentate pâna acum au în comun viteza scazuta de transfer. La începutul erei PC magistralele i/o operau la aceiasi viteza cu magistrala procesorului. În timp ce viteza magistralei procesorului a crescut, magistrala de I/O a cunoscut doar ajustari nesemnificative. Necesitatea vitezei sporite devine majora în contextul utilizarii preponderente a interfetei grafice cu utilizatorul (GUI). Aceste sisteme necesita prelucrarea unui volum atât de mare de date încâ magistralele I/O produceau o adevarata strangulare în sistem. O solutie evidenta a fost mutarea unora din extensiile I/O într-o zona unde pot avea acces la vitezele sporite ale magistralei procesorului.

Magistralele locale nu înlocuiesc standardele anterioare, ci aduc îmbunatatiri. Un sistem uzual cuprindea standarde ISA si EISA, fiind în acelasi timp dotat cu unul sau doua conectoare local bus.

Magistrala VESA sau VL-bus a devenit un standard de magistrala locala pe 32 biti, care permite viteze de transfer de 128 MB dar care este dependent de procesorul 80486. Conectorul VL-bus este fizic o extensie a conectoarelor de baza ISA, EISA sau MCA.

Magistrala PCI (Peripheral Component Interconnection) a aparut în anul 1993, fiind numita si magistrala mezanin deoarece adauga un alt nivel configuratiei standard de magistrala. Magistrala PCI ocoleste magistrala standard folosind magistrala sistemului pt a creste viteza ceasului si utilizeaza toate avantajele cailor de date ale procesorului. Aceasta lucreaza la o frecventa de 33 MHz si este pe 32 biti; are o rata de transfer de 132 MB/s, iar cu procesoarele cu 64 biti avem o rata de transfer de 256 MB/s.

Transferul rapid pe magistrala PCI se datoreaza faptului ca lucreaza în paralel cu magistrala procesorului, fara sa o înlocuiasca, CPU putând procesa date în memoria cache în timp ce magistrala PCI este ocupata cu transferul de informatie între alte elemente ale sistemului. Prin arhitectura sa aceasta magistrala este independenta de procesor, în plus sustine multe elemente "plug & play". Într-un sistem "plug & play" componentele trebuie sa fie capabile sa ceara calculatorului resursele de care au nevoie, adica adrese I/O, întreruperi, canale DMA (Direct Memori Acces). La pornirea calculatorului ele trebuie sa comunice cu BIOS-ul care le va administra cererile. Dupa pornire, daca sistemul de operare este "plug & play", va prelua aceste atributii si se va îngrijii sa nu apara erori. Daca o componenta nu satisface aceste cerinte, utilizatorul va trebui sa preia rolul de arbitru si sa configureze manual. Placile "plug & play" sunt dotate cu un cod special care are rol de identificare pt ca resursele sa poata fi puse la dispozitia placii.

Magistrala AGP (Accelerated Graphic Port) este de fapt un port de comunicatie în cadrul arhitecturii calculatorului care îmbunatateste transferul de date între procesorul video, memoria sistemului si procesorul principal. AGP aduce îmbunatatiri fundamentale atât în procesarea imaginii grafice 2D, 3D cât si în animatie. Tot mai multe aplicatii care permit afisarea 3D în timp real impun cerinte riguroase hardware-ului. Trebuiesc efectuate calcule foarte complexe într-un timp extrem de scurt si trebuiesc afisate harti de textura de dimensiuni mari. Hartile de textura sunt harti de biti (bmp) care descriu în detaliu suprafetele obiectelor în 3D. Magistrala AGP permite controller-ului grafic sa creeze texturile direct în RAM. Prin implementarea AGP a fost eliberata magistrala PCI, aceasta nemaifiind încarcata cu date video.

Magistrala PCMCIA (realizata de PC Main Card International Association). Pt a aplica laptop-ului si notebook-ului aceleasi calitati de a fii extensibile, s-au stabilit câteva standarde pt placi externe de dimensiuni reduse (credit card size). Aceste standarde au fost dezvoltate de PCMCIA.

hipset-ul unei placi de baza este un set integrat de chip-uri care realizeaza toate functiile vitale ale unui sistem de calcul. La placile vechi aceste functii erau implementate printr-un nr mare de circuite integrate distincte.

Un chip set poate cuprinde:

controller-ul de magistrala

ceasul de timp real - RTC (Real Time Clock)

controller-ul pt tastatura

controller-ul de acces direct la memorie - DMA

adaptorul IDE - controller-ul pt HDD

controller-ul pt FDD - FDC

Fiecare bit de informatie care este stocat în memorie sau care este transferat catre oricare dispozitiv de I/O trece în drumul sau prin chip set, acesta fiind o punte între componentele sistemului de calcul. Elementele pe care le dicteaza chip set-ul unui sistem sunt:

tipul memoriei

tipul de procesor (CPU)

viteza maxima a magistralei

suportul pt AGP, PS/2, USB (Universal Serial Bus)

Setul modern de chip-uri adauga trei parti importante:

controller-ele de cache si memorie

buffer-ul de date (memorie tampon)

puntea PCI cu ISA

Conttroller-ul de cache si memorie comanda accesul la memoria rapida cache, memoria cache pastrând nu numai datele citite din RAM, ci si pe cele pe care procesorul le va scrie în RAM. Controller-ul de memorie asigura înlesnirea comunicatiei a bus-ului (magistralei) pt transfer de date între procesor, memoria cache, memoria principala si bus-ul PCI.

Buffer-ul de date serveste ca o memorie intermediara între bus-ul procesorului, bus-ul PCI si memoria principala. El asigura ca atunci când procesorul scrie în memorie sau acceseaza direct o componenta PCI sa nu fie necesari timpi de asteptare sau ca acestia sa fie foarte mici. Aceasta memorare intermediara creste enorm performantele sistemului.

Puntea PCI cu ISA asigura legatura între magistrala PCI, a carei frecventa este de 33MHz, si cea ISA, care are frecventa de tact de 8MHz. Pe puntea PCI cu ISA sunt montate si functiile de I/O.

Memoria ROM BIOS (Read Only Memory - Basic Input/output System) este formata dintr-o serie de programe înscrise în ROM existenta pe placa de baza. Denumirea de BIOS este întotdeauna asociata cu numele firmei producatoare: AMI, Award, Phoenix.

Principalele fu 545f59f nctii ale programelor BIOS de pe placa de baza sunt:

autotestarea sistemului la punerea sub tensiune. Este efectuat un set de rutine care testeaza placa de baza, memoria, controller-ele de adrese, adaptoarele video si pt tastatura si alte componente ale sistemului, aceste rutine fiind reunite sub denumirea de POST (Power On Self Test). Testele efectuate nu sunt sofisticate însa pot depista erori fatale. POST furnizeaza mesaje pe ecran sau coduri sonore în caz de eroare.

configurarea sistemului prin punerea la dispozitie a programului setup daca aceasta functie este ceruta de utilizator în timpul operatiei de boot-are. Accesarea programului BIOS setup se face prin apasarea unei taste sau combinatii de taste, în functie de sistemul BIOS utilizat, cea mai des folosita tasta fiind DEL.

cautarea sistemului de operare (OS) este efectuata de rutina Boot Startup Loader. Daca sistemul de operare este gasit, este încarcat în memorie si i se preda controlul

asigurarea de programe standard pt controlul componentelor hardware ale sistemului. Orice program al utilizatorului poate accesa cu usurinta un dispozitiv din sistem prin apelarea unui modul program standard existent în componenta BIOS-ului, programatorul fiind scutit de scrierea rutinelor necesare comunicarii cu dispozitivul respectiv.

Programele înscrise în ROM BIOS difera în functie de tipul calculatorului si ele nu pot fi rulate decât pe sistemul pentru care au fost proiectate. În ultimul timp programele BIOS sunt furnizate într-o memorie Flash-ROM care este usor de actualizat.

Memoria CMOS este un tip de memorie cu un consum foarte redus care se utilizeaza pt a pastra data, ora si configuratia sistemului. Capacitatea CMOS este de 64 octeti (512 biti), informatia fiind scrisa codificat. Datele din memorie se înscriu de catre furnizorul de echipament si pot fi modificate oricând de utilizator daca acesta intra în setup în timpul pornirii sistemului. Aceasta memorie, împreuna cu un circuit de ceas sunt alimentate permanent dintr-un acumulator sau o baterie long life, determinând functiile prioritare timp îndelungat. Destul de raspândite sunt controller-ele timer CMOS cumulate sub denumirea de ceas Dalas care nu au nevoie de o baterie pe placa de baza deoarece chip-ul contine o baterie cu Li a carei durata de viata este de peste 10 ani.

Resursele de sistem sunt reprezentate de :

adresele porturilor de I/O

întreruperi - IRQ number (Interrupt Request Channel 'no')

canale DMA (Direct Memory Access)

memorie

Resursele sunt apelate si folosite de diferite componente ale sistemului. Placile adaptoare au nevoie de aceleasi resurse pt a comunica cu sistemul si pt a-si îndeplini scopurile. Nu toate placile adaptoare au aceleasi necesitati. Un port serial de comunicatie are nevoie de o adresa I/O si de un nr de întrerupere în timp ce o placa de sunet foloseste în plus si cel putin un canal DMA. Pe masura ce sistemul creste în complexitate, riscul unor conflicte pt resurse creste dramatic. Cu siguranta va avea loc un conflict daca se utilizeaza doua placi cu acelasi nr de întrerupere si aceeasi adresa I/O.

Adresele porturilor I/O. Porturile I/O presupun cuplarea la sistem a unui nr mare de dispozitive. Cele mai multe sisteme se livreaza cu cel putin doua porturi seriale COM si un port paralel LPT. Cele doua porturi seriale sunt configurate COM1si COM2, iar cel paralel LPT1. Arhitectura de baza a calculatorului asigura patru porturi seriale, COM 1 - COM4, si trei porturi paralele, LPT1 - LPT3. Fiecare port I/O utilizeaza pt comunicare o adresa de I/O. Aceasta adresa se afla în zona de jos a memoriei si este rezervata pt comunicare între diferitele dispozitive I/O si sistemul de operare. Înafara de COM si LPT exista si alte adaptoare care utilizeaza adrese de I/O în sistem.

Întreruperile - IRQ number (numarul canalului de întrerupere cerut) sau întreruperile hard sunt folosite de diferitele dispozitive pt a semnaliza placii de baza ca trebuie satisfacuta o cerere de întrerupere. Canalele de întreruperi sunt formate din trasee de pe placa de baza si conexiuni la conectori.

Când o anumita întrerupere este activata se apeleaza o rutina speciala care salveaza continutul registrelor CPU într-o stiva si apoi directioneaza sistemul spre tabela vectorilor de întreruperi. Aceasta tabela contine o lista a adreselor de memorie care corespund controller-ilor de întreruperi. În functie de întreruperea care a fost activata este rulat programul corespunzator. Dupa ce rutina soft termina executia operatiei, este restaurat continutul stivei în registrele CPU si sistemul reia programul pe care îl executa înainte sa apara întreruperea. Prin utilizarea întreruperilor se raspunde evenimentelor în timp util.

Întreruperile hard au asociate nr pt a se stabilii prioritati. Întreruperile cu cea mai înalta prioritate l-i se asociaza nr cele mai mici. Întreruperile cu nr mic de prioritate concureaza cu alte întreruperi. Daca sistemul este prea încarcat prin depasirea stivei, adica prea multe cereri de întrerupere au fost generate într-un timp prea scurt, apare o eroare de depasire a stivei si sistemul se blocheaza - Stack Overflow.

Întreruperile magistralei ISA pe 16 biti. Atunci când s-a constatat o crestere a nr de întreruperi, s-a trecut la utilizarea a doua controller-e de întreruperi cu înlantuirea întreruperilor generate de al doilea controller la întreruperea IRQ2 ( IRQ9 - IRQ15 au prioritate mai mare decât IRQ3 - IRQ8). Aceasta aranjare înseamna de fapt ca sunt disponibile doar 15 nr de întreruperi, IRQ2 fiind identica cu IRQ9. Întreruperile cu nr mai mare decât 8 provin de la al doilea controller.

IRQ 0 - ocupata de timer-ul sistemului (circuitul de ceas - tactul sistemului) având cea mai mare prioritate

IRQ 1 - ocupata de tastatura

IRQ 2 - cascada la IRQ9

IRQ 3 - folosita de COM2

IRQ 4 - COM1

IRQ 5 - placa sunet, placa retea sau ramâne liber

IRQ 6 - controller FDD

IRQ 7 - LPT

IRQ 8 - RTC (ceasul de timp real)

IRQ 9 - placa video veche

IRQ 10 - placa retea sau adaptor MP

IRQ 11 si IRQ 12 - sunt rezervate, putând fi ocupate de orice dispozitiv

IRQ 13 - coprocesor matematic

IRQ 14 - primary IDE (conectare pt HDD principal)

IRQ 15 - secondary IDE (conectare pt HDD secundar)

Daca cele 15 întreruperi nu sunt suficiente apare ideea de partajare a întreruperilor prin care doua dispozitive diferite folosesc aceeasi întrerupere ca sa atraga atentia procesorului.

Magistrala PCI modifica în întregime sistemul de întreruperi, venind cu circuite proprii pt control, circuite cuprinse în puntea PCI cu ISA. Sistemul de întreruperi serializate foloseste un semnal special - IRQSER, care codifica toate întreruperile dispozitivelor sub forma unor serii de impulsuri.

Canalele DMA descriu un procedeu simplu prin care controller-ul DMA transporta la comanda o anumita cantitate de date dintr-o locatie de memorie în alta. Procesorul specifica actiunea livrând adresa de start si cea de oprire cât si lungimea blocului. Dupa ce a realizat acest lucru trece la rezolvarea altor actiuni. Magistrala ISA asigura 8 canale DMA, canale ce pot lucra pe 8 sau 16 biti.

Tehnologia ATX a placii de baza.

Specificatia ATX descrie standarde pt placa de baza, carcasa si sursa de alimentare. Specific placii ATX apar conectorii pt tastatura si mouse care apar plasati în carcase metalice, fiind în format PS/2. Alimentarea se face printr-un conector cu 20 pini pusi pe doua rânduri, în plus ea fiind dotata cu o noua functie prin care calculatorul poate fi închis prin soft. Pornirea calculatorului se poate face acum si printr-o combinatie de taste. Porturile si conectoarele pt porturi apar acum integrati pe placa de baza. Apar placi de baza "all in one", care cuprind placi video integrate, placi de sunet sau placi de retea. Placile de baza pot fi dotate cu senzori de temperatura ce pot fi controlati de catre BIOS sau de programe special instalate. Cooler-ele (ventilatoare si radiatoare) pot fi alimentate direct de pe placa de baza, aparând un control al turatiei acestora, control strict legat de temperatura.

Producatori de chip set-uri: VIA, Intel, AMD, SIS, ALI, etc.

Microprocesorul

Microprocesorul (CPU - Central Processing Unit, unitatea centrala de prelucrare a datelor) este cea mai costisitoare componenta a calculatorului, fiind cea care executa calculele si procesarea datelor în sistem. Unul dintre cele mai obisnuite moduri de a descrie un procesor este prin specificarea marimii magistralelor de date si de adrese. Orice mediu de transport a datelor care are mai multe prize la fiecare capat poate fi numit magistrala.

Magistrala de date reprezinta ansamblul liniilor utilizate pt a transfera si receptiona date. Cu cât se pot transmite mai multe semnale simultan, cu atât se pot transfera mai multe date, magistrala fiind mai rapida. Într-un calculator, datele reprezinta informatii sub forma numerica si constanta în întindere de timp, în care pe un singur traseu exista o tensiune cuprinsa între 2,4Vsi 5V, reprezentând cifra binara "1" logic, sau între 0V si 0,8V pt un bit de date "0" logic. Cu cât exista mai multe linii, cu atât se pot emite mai multi biti diferiti în acelasi timp.

Legat de microprocesor apare notiunea de registre interne, iar marimea acestor registre este un indiciu asupra cantitatii de informatie pe care procesorul o poate prelucra la un moment dat. Cele mai multe procesoare folosesc registre interne pe 32 biti. Registrele interne sunt de obicei mai mari decât magistralele de date pentru procesoarele sub Pentium, iar chip-ul Pentium are o magistrala de date pe 64 biti, dar registrele interne de doar 32 biti, structura care ar parea ciudata daca se pierde din vedere ca procesorul Pentium are doua sectiuni interne de 32 biti pt prelucrarea datelor. Din multe puncte de vedere procesorul Pentium poate fii vazut ca doua microprocesoare într-unul singur.

Magistrala de adrese este grupul de linii care transfera informatii de adresa necesare pt precizarea locatiei de memorie catre care este transmisa informatia sau la care ea se gaseste. Fiecare linie de adresa transporta un singur bit de informatie, acest bit reprezentând o singura cifra a nr de adresa. Cu cât exista mai multe linii pt calcularea adresei, cu atât se vor putea adresa mai multe locatii de memorie. Marimea unei magistrale de adrese impune dimensiunea maxima a memoriei RAM pe care un procesor o poate adresa. Magistralele de date si adrese sunt independente. Dimensiunea magistralei de date dând o indicatie despre capacitatea procesorului de a manipula informatia. Dimensiunea magistralei de date spune câta memorie poate fii apelata de catre procesor.

Operatia de asteptare (Wait State) este un tact al ceasului în care nu se întâmpla nimic pt a nu permite procesorului sa avanseze prea mult fata de restul sistemului (sa o ia înaintea restului sistemului). Timpul necesar executiei unei instructiuni este variabil. Procesorul 8088 avea nevoie de 12 pasi de ceas pt a executa o instructiune. Procesorul Pentium poseda doua canale de executie a instructiunilor care asigura executarea unei instructiuni medii pe o singura perioada a ceasului.

Duratele diferite de executie a instructiunilor exprimate în perioade de ceas, face dificila comparatia între sisteme de calcul doar în functie de frecventa ceasului (tact). Astfel, Pentium la 100MHz este echivalent cu un procesor 80486 la 200MHz. Pt a asigura compararea adecvata a puterii de calcul al unui sistem au fost create o serie de teste specifice numite "benchmarks", acestea fiind un instrument de masura al performantelor unui procesor.

Tipuri de microprocesoare

Primul calculator personal lansat pe piata decatre firma producatoare IBM, era bazat pe un procesor I8088 (Intel) care lucra la o frecventa de 4,77MHz. A fost ales acest microprocesor cu performantele cele mai scazute pt a mentine costul sistemului cât mai redus. Admitea o magistrala interna de 16 biti dar magistrala externa era de 8 biti. Astfel, primul calculator personal accepta adaugarea unui coprocesor matematic X87 atasat la magistrala locala a procesorului, coprocesor care se ocupa de calculele în virgula mobila FPU (Floating Point Unit). Acest sistem era realizat în arhitectura XT (Extended Technology).

Procesorul 80286 a fost lansat cu modulul IBM AT (Advance Technology) si se afla într-o capsula cu 64 pini, 134000 tranzistoare, emisia calorica fiind foarte mica nu existau probleme cu racirea. Magistralele procesorului 286 au 24 linii de adresa si 16 linii de date, fiind un procesor pe 16 biti atât intern cât si extern. Frecventa de lucru a sa a fost cuprinsa între 6MHz si 20 MHz. Lucra în doua moduri diferite de operare: real, functionând ca un 8086 mai rapid, si protejat, mod în care 286 a introdus o noutate, un program conceput sa foloseasca facilitatile acestui procesor putând avea acces la 1 MB de memorie, incluzând memoria virtuala. Fizic, procesorul poate accesa maxim 16 MB de memorie, dar când un program solicita mai multa memorie decât cea existenta fizic, acesta muta pe disc o parte din instructiunile codificate ale programului deja existente în memorie. Memoria virtuala este controlata de sistemul de operare si de hardwer-ul chip-ului. Un dezavantaj important al procesorului 286 este acela ca nu poate trece din mod protejat în mod real de functionare fara o initializare hard a sistemului, desi comutarea din modul real în cel protejat se poate face fara reinitializare. Aceasta problema a fost remediata odata cu realizarea procesorului 80386.

Procesorul 80386 a aparut în anul 1985, saltul fiind impresionant, procesorul lucrând pe 32 biti. Are 275000 tranzistori, fiind realizat în tehnologie CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor), la o marime de 1,2mm. Prin aceasta se întelege distanta minima dintre doua componente aflate pe aceeasi pastila de siliciu. Procesorul a aparut cu 132 pini în conectare pe soclu si nu necesita cooler (radiator de racire). Fata de 286 are un mod în plus de lucru, cel virtual/real, care permite mai multor sesiuni în mod real sa lucreze simultan în mod virtual. Apare astfel ideea de multitasking (posibilitatea de a avea în executie doua sarcini sau doua procese în acelasi timp).

Primele modele de procesoare 386 lucrau la frecventa de 12,5MHz ajungându-se pâna la 50MHz. Varianta 386SX oferea facilitatile unui procesor 386 la pretul celui de 286. Desi avea o arhitectura identica cu 386DX, ele comunicau în exterior pe 16 biti, utilizând o magistrala de adrese pe 24 biti.

Procesorul 80486 apare în anul 1989 si este ultimul din seria X86. Lucra integral pe 32 biti, având coprocesorul on-chip (incorporat). În plus venea cu un timp redus de executie a unei instructiuni, cu memorie cache Level 1 incorporata, memorie cu randament între 90 si 95%, raport care arata cât de des operatia standard de asteptare intervenea în procesul de citire. Procesorul 486 are mai multe versiuni: SX, DX, DX2, DX4 si DX5 (AMD), gama de frecvente fiind cuprinsa între 16 MHz si 133MHz, un procesor garantat pt o frecventa, lucra intern la o frecventa mai mica.

O data cu 486 s-a recurs la multiplicarea frecventei, astfel DX2 functiona interior cu de doua ori frecventa placii de baza, în timp ce DX4 - cu de trei ori frecventa placii de baza. Apare acum si soclul tip ZIF (Zero Insertion Force - soclu cu inserare fara forta). O data cu aparitia lui DX4 s-a încercat si s-a reusit folosirea unei tensiuni mai mici pt procesor, în loc de 5V, 3,3V.

Începând cu procesorul Pentium, aparut în anul 1992, Intel a anuntat a cincea generatie de procesoare compatibile, codificata P5. Acestea se vor numi Pentium si nu 586. Pentium este un chip integrat compatibil cu procesoarele anterioare, deosebirea majora fata de celelalte fiind prezenta a doua canale identice de procesare a datelor. Intel denumeste aceasta capacitate, tehnologie superscalara sau procesare paralela. Arhitectura superscalara este asociata de cele mai multe ori cu grupul de comenzi evoluat RISC (Reduced Instruction Set Computer - set redus de instructini).

Pentium este unul din primele procesoare CISC (Complex Instruction Set Computer - set complex de instructiuni) care functionau cu procesare paralela. Cele doua canale pt executia instructiunilor sunt notate cu U si V si se numesc pipeline (conducte, canale), U fiind canalul principal, el putând executa toate instructiunile pt calcule cu nr întregi si în virgula flotanta (mobila), iar V este canalul secundar si poate executa numai instructiuni simple de calcul cu nr întregi. Procesul prin care se executa doua instructiuni simultan se numeste pairing (în pereche). La aparitie, Pentium a determinat recompilarea majoritatii aplicatiilor, deoarece nu toate instructiunile secventiale se pot executa în pereche si atunci se utiliza doar canalul U. Pentium este realizat în tehnologie BICMOS (Bipolar Complementary Metal Oxid Semiconductor), în arhitectura superscalara si se alimenta la 3,3V, coprocesorul fiind inclus în chip. În momentul aparitiei a fost prezentat în capsula PGA (Pin Grid Area). Prima versiune se alimenta la 5,5V si lucra la 60 - 66MHz. A doua generatie Pentium a aparut în anul 1994, procesorul lucra la frecventa de 75,9 - 100 MHz si apoi la 200 MHz. Tehnologia de fabricare este de 0,6mm, alimentarea facându-se la 3,3V. A fost livrat în capsula cu 296 pini, incompatibila cu prima versiune care avea 273 pini. Extensia MMX (Multimedia Extension) este de fapt un set de 54 de instructiuni adaugate la procesorul Pentium. P55C lucra la o frecventa de 166 - 233 MHz.

Procesoare din generatia 6x86

În anul 1995, Intel a lansat pe piata procesorul Pentium Pro realizat în tehnologie BICMOS, 0,6mm, cu 5,5 milioane tranzistori, având frecventa cuprinsa între 150 si 200MHz. Procesorul cuprindea în aceeasi carcasa doua componente: chip-ul Pentium Pro si chip-ul memoriei cache Level 2 de 256 KB. Cele doua chip-uri comunica între ele printr-un bus optimizat. Unitatea centrala poate fi privita ca fiind alcatuita din doua parti mari: o parte de prelucrare în ordinea data a instructiunilor si o parte de executie în ordine diferita a lor.

Instructiunile sunt aduse în ordine în unitatea centrala dar pot fi executate în ordine diferita, rezultatele se depun într-o memorie tampon de reordonare - ROB (recorder buffer). Un mod de lucru asemanator se gaseste si în procesorul K5 proiectat si produs de AMD.

Utilizând o tehnica numita executie speculativa adica executie anticipata a unor instructiuni, viteza de procesare creste. Integrarea memoriei cache în aceeasi capsula cu unitatea centrala si accesul ei printr-un bus este o alta noutate a procesorului. P6 ca si Pentium cuprinde memoria cache Level 1 segmentata în doua: o parte pt date si o parte pt instructiuni, fiecare având o capacitate de 8KB cu o lungime de linie de 32 biti.

Memoria cache de date lucreaza în mod fara blocare, adica poate satisface alte cereri chiar si dupa ce una a esuat. Cererea care a esuat va fii rescrisa dupa ce datele au fost aduse, cu o probabilitate destul de mare din cache-ul Level 2. Memoria cache Level 2 este utilizata atât pt date cât si pt instructiuni. Ea se afla pe acelasi suport ceramic cu procesorul si comunica prin intermediul unei magistrale de 64 biti.

Legatura lui P6 cu exteriorul este asigurata prin magistrala de 64 biti care poate lucra la maxim 66MHz. Noua magistrala permite interconectarea directa pin la pin a pâna la 4 microprocesoare pt realizarea de sisteme multiprocesor performante. Specificul pt nivelele de semnal pe magistrala s-au modificat si este de 1,5V, nivel care reduce timpul de stabilizare.

Concurentul principal al firmei Intel, AMD a realizat procesorul K5 compatibil cu Pentium, care prezinta o serie de proprietati ale seriei P6. Ca performante, K5 cu frecventa de tact de 100 MHz depaseste un Pentium cu frecventa de 120 MHz.

Procesorul Pentium Pro MMX a fost lansat în anul 1997 sub denumirea de Pentium II, având numele de cod Klamath. Elemente noi aparute fata de vechiul Pentium Pro sunt cartusul SEC (Singel Edge Conector). Proiectat pt a usura upgrade-ul, acest cartus se monteaza în soclul numit Slot 1 si elimina pericolul îndoirii si ruperii pinilor. În interiorul cartusului exista o placa ce contine procesorul, logica de baza si memoria cache. Memoria cache Level 1 a fost dublata la 32 KB iar cea Level 2 este de 512 KB. Microprocesorul poate lucra la frecvente de 233, 266, 300; 333, 350 si 400 MHz.

Contine 4,5 milioane de tranzistori si este realizat în tehnologie de 0,35 mm. Pt a asigura suport acestui procesor, Intel a lansat chipset-uri din seria 440: BX, LX si EX.

AMD K6

AMD a fost întotdeauna în avangarda tehnologiei de fabricatie a procesoarelor. 386DX produs de AMD a avut frecventa de lucru de 40 MHz surclasându-l pe cel de la Intel care lucra pe 33 MHz. Când 486DX4 ajunsese la 100MHz, AMD lansa 5X86 (sau 486DX5) la 133MHz. Spre deosebire de 486 care avea aceeasi arhitectura interioara cu cele de la Intel, K5 nu a mai copiat arhitectura de la Pentium si aparând prea târziu pe piata nu a mai apucat sa se impuna. AMD s-a concentrat în continuare pe dezvoltarea procesorului K6.

Deoarece Pentium Pro si Klamath aveau probleme cu softwere-ul proiectat pt 16 biti, AMD si-a propus sa îmbunatateasca aceste domenii împreuna cu Microsoft, rezultat obtinut la K6. Spre deosebire de procesorul Pentium Pro ce avea o capsula mare, ceeace a impus un nou soclu pt procesoare, K6 foloseste soclul pt Pentium, Socket 7.

AMD a conceput pt K6 chipset-ul AMD 640, compus din:

controller-ul de sistem numit Northbridge

controller pt magistralele periferice, Southbridge

Pt acest procesor a fost desemnata extensia 3D Now!, ce poate fi comparata cu cea MMX, dar este strict orientata spre aplicatiile 3D.

Cyrix a lansat procesorul ce cuprindea instructiunile MMX, numit M2, generalizând cu el magistrala cu frecventa de 75MHz.

În anul 1998 Intel a lansat a doua generatie de procesoare Pentium II, codificate Deschutes, realizate în tehnologie CMOS de 0,25mm. În afara de frecventa de tact interioara, nimic altceva nu îl deosebeste de Klamath. În timp ce Deschutes, având frecventa de 333MHz consuma doar 23W, un Klamath la 300MHz putea consuma în jur de 43W. Ambele procesoare functionau cu acelasi tip de chipset. Deschutes putea ajunge la frecvente de lucru de pâna la 450MHz. Intel nu a neglijat piata lowend, lansând procesoarele Celeron si Mendocino. Celeron este un procesor ce nu are memorie cache Level2, iar Mendocino avea doar 128KB cache. Pt echiparea server-elor, Intel a dezvoltat clasa procesoarelor Xeon, procesoare dotate cu memorie cache de pâna la 2MB.

Primele Pentium III, codificate Katmai au aparut în arhitectura Slot 1 si functionau la frecventa FSB de 100MHz. Un al doilea tip de procesor Pentium III, numit Coppermine, a aparut într-un format FCPGA (Flip chip pin Grid Aray). Noile procesoare au doar 256 KB memorie cache Level2 si pot functiona la frecventa de bus de 133MHz. Desi memoria cache Level 2 este mai mica decât în cazul procesorului Katmai, acum aceasta este practic integrata în pastila procesorului (asa numita tehnologie on-die). Grupa procesoarelor Pentium III vin cu 70 de instructiuni noi, instructiuni ce aduc tehnologia SIMD (Single Instruction Multiple Data). Aceste procesoare sunt disponibile la frecvente între 533MHz si 1,13 GHz. Procesoarele PIII care lucreaza la 133 MHz FSB apar codificat notate cu B. Pt diferentierea între cele care au 256KB si cele cu 512KB de memorie cache, apare în codul primelor procesoare litera E.

Desi pe piata apar procesoarele Pentium IV, Intel a anuntat ca în continuare va produce si va oferi suport procesoarelor PIII. Pentium III este bazat pe aceeasi arhitectura ca si PII si este construit pt a fi logic compatibil cu sistemele PII, astfel este foarte posibil sa se poata realiza un up grade de la un sistem bazat pe PII la unul bazat pe PIII, în functie de placa de baza (posibilitatile de setare a FSB). Apare un soclu intermediar - Soket 370 pt Celeron. si pornind de la PIII au fost lansate pe piata procesoarele cu cost redus Celeron, procesoare care au frecventa de peste 433MHz, incluzând si noul set de 70 de instructiuni SSE cu care a venit PIII.

AMD a lansat ca replica la PIII procesoarele Athlon si Duron. Athlon este conceput sa lucreze la 200MHz si 266MHz FSB, are 128KB memorie cache Level 1 si cea Level 2 cu dimensiune programabila. Produse în tehnologie 0,18mm, au în componenta 22 milioane de tranzistori.

Primul Athlon a fost lansat în arhitectura Slot A, fiind o conceptie proprie AMD, incompatibila cu Slot 1 scos de Intel. Primul chipset care suporta procesorul Athlon a fost AMD 750. Procesorul s-a impus pe piata atunci când VIA (producator de chip set-uri), a lansat chip set-urile KX133 si KT133.

Ca replica pt Celeron, AMD a scos procesorul Duron ce are un cache Level 1 de 128KB si Level 2 de 64KB. Acesta a aparut în arhitectura Soket A, fiind construit în tehnologie 0,18mm si ca performante net superior unui procesor Celeron echivalent. Desi procesoarele produse de AMD sunt mai puternice decât cele echivalente produse de Intel, realitatea a aratat ca sistemele bazate pe procesoare Intel sunt mult mai stabile. Astfel, procesoarele Athlon disipa o mai mare cantitate de caldura, având un consum prea mare de putere.

Athlon Thunderbird pt Soket A.

Pentru procesorul Pentium IV a fost introdus soclul Soket 423 (423 de pini).

MEMORIA

Memoria interna este unitatea functionala a calculatorului destinata pastrarii programelor si datelor necesare utilizatorului si sistemului de operare. În configuratia unui sistem de calcul se întâlnesc doua mari tipuri de memorii:

ROM - read only memory

RAM - random access memory

Lucrând în tandem cu microprocesorul, memoria RAM are rolul de a stoca date si programe care pot fii accesate rapid si în mod direct de catre procesor sau de alte dispozitive ale sistemului. Informatiile transmise calculatorului prin intermediul unitatilor de intrare este pastrata în memorie, de aici informatia poate fi preluata de alte unitati functionale, poate fi prelucrata, rememorata sau transmisa catre utilizator prin intermediul unitatilor de iesire.

Memoria poate fi considerata ca o colectie de "n" celule de memorare asezate într-o matrice. Fizic memoria poate fi caracterizata prin doua stari stabile date de doua terminale la iesire sau doua stari de magnetizare.

Prin constructie accesul la informatia din memorie se realizeaza la nivelul unui grup de biti. Acest grup este denumit celula sau locatie de memorie, fiecarei locatii îi este asociata o adresa care îi defineste în mod unic acea locatie si prin intermediul careia se poate avea acces la informatia din acea locatie. Nr de biti care se pot stoca într-o locatie reprezinta lungimea cuvântului.

Nr total de locatii de memorie reprezinta capacitatea memoriei.

Timpul de acces la informatia din memorie se defineste ca intervalul de timp dintre momentul furnizarii adresei de catre procesor si momentul obtinerii informatiei, si este de ordinul zecilor de ns (10^-9s).

Exista doua metode pt stocarea informatiei:

memorarea statica în care celula de memorie este un circuit integrat ce poate avea doua stari stabile, corespunzatoare cifrelor binare 0 si 1. Valorile înscrise în celula de memorie se mentin pâna la o noua operatie de introducere de date sau pâna la oprirea tensiunii de alimentare, citirea nefiind o operatie distructiva. Memoriile statice se caracterizeaza prin capacitate de memorare mica si timp de acces mic (SRAM)

memorarea dinamica. Celulele de memorie dinamica sunt constituite dintr-un mic condensator realizat în tehnologie semiconductoare, acesta putând fi încarcat sau nu cu sarcina electrica, dar se descarca în timp fiind imperios necesara o operatie care sa detecteze si sa restabileasca valorile logice ale fiecarei celule de memorie. Aceasta operatie se numeste ciclu de reâmprospatare sau refresh iar mecanismul se numeste memorare dinamica sau DRAM. Ele se pot împartii în clase astfel; din punct de vedere constructiv pot fi SIMM sau DIMM, si din punctul de vedere al tehnologiei de fabricare pot fi FPM-RAM, EDO-RAM, SD-RAM si mai nou DDR RAM.

Tehnologia DRAM este pe departe cea mai uzual întâlnita în sistemele actuale, ea formând memoria principala a calculatorului. Sistemul utilizeaza acest tip de memorie pt a stoca temporar programe, date si pt a procesa informatiile pe care le interschimba cu procesorul, placa video si alte periferice. Denumirea acestei memorii RAM este dinamica deoarece ea trebuie reâmprospatata (refresh) de sute de ori pe secunda pt a retine datele stocate în celulele de memorie.

Aceasta reâmprospatare este necesara deoarece celula de memorie este conceputa ca un mic condensator care stocheaza sarcini electrice. Defapt constructia unei celule de memorie este grupata în jurul condensatorului, dar mai cuprinde si alte elemente care permit încarcarea cu sarcina electrica la scriere precum si citirea si reâmprospatarea acesteia. Pt a gasi o anumita informatie în memorie este suficienta indicarea adresei, adica o combinatie formata din nr coloanei si nr rândului.

Domeniul care cuprinde toate adresele care au acelasi nr de rând se numeste pagina. Înainte ca datele sa fie scrise sau citite, sistemul trimite modulului de memorie adresele rândurilor si ale coloanelor. Acestea se transmit prin aceiasi pini, mai întâi adresa de rând si apoi cea de coloana. Dupa ce modulul a primit adresele, acesta citeste toate celulele unui rând si apoi le depoziteaza într-un preamplificator de citire. Din acesta sunt extrase datele dorite cu ajutorul adresei de coloana. Dupa terminarea accesului, întregul continut al preamplificatorului este înscris înapoi în celule.

Pt realizarea accesului la memorie se utilizeaza doua semnale: RAS (Row Address Strobe - semnalul adresei de rând), semnal ce valideaza adresa de rând, si CAS (Column Address Strobe - semnalul adresei de coloana), validând adresa de coloana. În general, accesul la memorie decurge în mod Burst. Un burst (rafala) este o combinatie de accesari care se refera la aceiasi pagina. O rafala consta din tacturile de sistem necesare controller-elor de memorie pt a citii patru cuvinte din memorie. Astfel un burst având tacturile 4-2-2-2 extrage din memorie patru cuvinte în decurs de 10 tacturi.

Tipuri de memorie DRAM. În sistemele de calcul moderne se folosesc trei tipuri de memorii DRAM:

FPM-RAM (Fast Page Mod - mod de accesare rapida a paginii)

EDO-RAM (Extended Data Out - date cu timp prelungit de iesire)

SDRAM (Sincronum Dynamic RAM - RAM dinamic sincron)

DDR RAM (Double Data Rate RAM)

Memoriile FPM-RAM au fost utilizate foatre mult în sistemele 486, iar folosirea unui modul FPM-RAM poate fi asemanata cu cautarea într-un dictionar. Atât timp cât cuvântul cautat este în pagina deschisa, gasirea lui este mult mai rapida. Pt FPM aceeasi succesiune ale aceleiasi pagini de memorie presupune doar selectarea unei adrese de coloane, ducând la o scadere a timpului de acces al modulului. Timpul de acces pt un modul FPM este între 70 si 60 ns.

Memoriile EDO-RAM lucreaza aproape în acelasi fel ca modulul FPM, având posibilitatea de a folosi paginile de memorie în acelasi fel ca si modulul FPM. Avantajul principal al unui modul EDO este capacitatea de a mentine datele validate la iesire chiar dupa ce semnalul CAS ce a validat adresele de coloana devine inactiv. Acest mod de lucru permite procesorului sa-si repartizeze timpul mai eficient. Se pot rezolva astfel mai multe sarcini fara a mai astepta dupa o memorie mai lemta. În timp ce memoria EDO gaseste o instructiune pt procesor, acesta poate sa îndeplineasca alte sarcini, având siguranta ca instructiunea din memorie nu devine invalida. Tehniologia EDO este cu 10 - 15% mai rapida decât cea FPM, având timpul de acces de 60 ns. Pt folosirea memoriei EDO în cadrul sistemelor 486 trebuiesc facute unele modificari în BIOS, ele fiind recunoscute automat doar îcepând cu procesoarele Pentium.

Memoriile SDRAM au fost gândite ca o varianta mai ieftina la memoria video RAM. În esenta modulul SDRAM este asemanator cu un modul DRAM, având îmbunatatiri semnificative din punct de vedere al logicii de adresare. Un modul SDRAM lucreaza în mod sincron cu procesorul. El are organizarea unui DRAM clasic, fiind comceput sub forma unor pagini, analog cu arhitectura FPM. Are un mod de operare sincron, adica, fata de memoria DRAM conventionala modulul SDRAM are o intrare de ceas, astfel încât semnalul de tact care controleaza pas cu pas activitatea procesoriului poate de asemenea sa controleze si activitatea memoriei. În acest fel se elibereaza procesorul de starile de inactivitate, stiind cu siguranta ca cererea formulata va primii un raspuns. Acesta va veni la începutul unui ciclu de tact, deoarece lucreaza sincron în raport cu un semnal de tact.

Caractreristica principala a unui SDRAM este frecventa de lucru (a placii de baza) si nu tipul de acces, ele fiind clasificate în: PC66 pt FSB de maxim 66 MHz, PC100 pt FSB maxim de 100 MHz si PC133 pt FSB de maxim 133 MHz. si memoria SDRAM opereaza în mod burst, adica se genereaza în mod automat un bloc de date, o serie de date de la adrese consecutive de fiecare data când procesorul cere date de la o anumita adresa. Presupunerea pe care se bazeaza acest mod de rapuns este ca urmatoarea cerere va viza adresa urmatoare. Acest mod de lucru se aplica la SDRAM si pt citire dar si pt scriere. SDRAM accepta un mod de operare burst programabil, întelegându-se prin aceasta posibilitatea de programare a lungimii rafalei cât si a vitezei cu care se vor succeda unitatile constituente ale rafalei.

Alte tipuri de RAM.

VRAM (Video RAM) este o memorie rapida folosita pt placile video si este adresabila simultan pt scriere cât si pt citire, prin doua porturi separate. În timp ce procesorul grafic poate citi date continute în VRAM, procesorul sistemului poate înscrie noi date în ea.

SGRAM (Sincron Graphic RAM) este un tip de memorie SDRAM adaptata exigentelor grafice 3D. Permite citirea si scrierea datelor în flux constant si în blocuri mari. Desi datele sunt accesate printr-un singur port, arhitectura specifica, asigurata pe doua bancuri ce permit accesarea simultana a doua pagini diferite explica performanta sa.

DDRRAM (Double Data Rate RAM - RAM cu flux dublu de date)

Reâmprospatarea memoriei DRAM (Refresh). Exista mai multe metode de realizare a reâmprospatarii memoriei:

RAS only refresh

CAS before RAS refresh

Hidden refresh

RAS only refresh este cea mai raspândita metoda de refresh a celulelor de memorie. Pt aceasta metoda se utilizeaza un un ciclu de citire fictiva. În timpul acestui ciclu se activeaza semnalul RAS si adresa de rând fara a activa semnalul CAS. Astfel sunt amplificate datele fara a fi trimise iesire.

CAS before RAS refresh este metoda utilizata în chipurile DDRAM moderne, fiind o logica aparte de reâmprospatare. În aceasta metoda atunci când semnalul CAS este activat înainte de semnalul RAS, logica interna a chip-ului genereaza refresh-ul.

Hidden refresh este o metoda eleganta de realizare a acestei functii. Ciclul de refresh este ascuns dupa un acces normal pt citire. În timpul refresh-ului ascuns, semnalul CAS este mentinut în comntinuare activ si atâta timp cât este activ pot fi derulate mai multe reâmprospatari.

Exista mai multe tipuri constructive de memorii DRAM: DIPP, SIPP, SIMM si DIMM

DIPP (Dual in Line Pin Package - pachet cu doua rânduri de pini)

SIPP (Single in Line Pin Package - pachet cu un singur rând de pini)

SIMM (Single in Line Memory Module - modul de memorie pe un singur rând) a fost destinat ca o solutie simpla pt up-grade memoriei principale si consta în mai multe circuite integrate de memorie RAM grupate pe o placa care poate fi instalata sau dezinstalata în soclurile speciale cu care este prevazuta placa de baza.

La început SIMM au aparut în varianta constructiva de 30 (si 32) pini care lucra pe 16 biti si apoi în varianta de 72 pini care permitea lucrul pe 32 biti.

DIMM (Dual in Line Memory Module - modul de memori pe doua rânduri) a fost mai întâi folosita pe sistemele Macintosh, dar odata cu dezvoltarea magistralelor pe 64 biti este folosita si în PC-IBM. Un DIMM este echivalent cu o pereche de SIMM-uri dar foloseste mai putin spatiu. Are o magistrala de date de 64 biti si este caracterizat prin 168 pini. Acestea sunt module ce pot fi realizate cu chip-uri SDRAM sau EDORAM. Tensiunea de alimentare a unui modul DIMM poate fi de 5V sau de 3,3V. Pt placile de baza care accepta module DIMM în ambele variante constructive apare un jumper (calaret ) pt setarea tensiunii de alimentare a memoriei. Pt calculatoarele portabile se folosesc modulele SODIMM (Small Outline DIMM - DIMM în format mic) cu 72 sau 144 pini.

Erori de memorie

Nici un tip de memorie nu este perfect. Desi sar putea ca la 1 bit eronat din câteva milioane sa nu se întâmple nimic, câteodata poate fi de ajuns pt a crea confuzie în sistem sau mai rau pt a modifica rezultatele unor calcule. Erorile care pot aparea într-un calculator sunt grupate în doua categori: soft si hard.

Eroarea soft pt un calculator este o modalitate nedorita si neasteptata produsa de cele mai multe ori fara interventia utilizatorului, când o locatie de memorie contine altceva decât ar trebui. Este posibil ca un bit dintr-un chip de memorie sa-si modifice aleator continutul sau starea. De asemenea s-ar putea ca o variatie de tensiune sau un zgomot sa fie interpretat ca o informatie valida. Oricum un bit de date va contine o alta valoare decât cea normala. Acest lucru poate duce la modificarea unei instructiuni sau a unei date. În cazul erorilor soft de memorie modificarea apare în date si nu în componentele hardware. Înlocuirea sau refacerea datelor ori a codului eronat va conduce la reluarea functionarii normale. În general nu este nevoie decât de o reâncarcare la rece (repornire dupa scoaterea de sub tensiune) a sistemului si continutul memoriei poate fi refacut. Uneori datele care se deplaseaza prin sistem sunt afectate de zgomote. Cel mai probabil loc de aparitie a erorilor soft este la nivelul magistralelor. O perturbatie care apare pe o linie de date poate sa duca la executia unei instructiuni eronate sau la prelucrarea unei informatii gresite. O perturbatie pe o linie de adresa poate duce la încarcarea sau salvarea unei valori gresite. Probabilitatea de aparitie a unei erori la nivelul unui sistem depinde de proiectarea calculatorului. O proiectare care nu tine seama de anumite masuri de siguranta poate face sistemul nu doar sensibil la erori ci chiar predispus la generarea perturbatiilor care vor da nastere la noi erori. Fortarea sistemului sa lucreze la frecvente prea mari reprezinta o cauza frecventa a problemelor de acest tip.

Atunci când o parte a unui chip de memorie se defecteaza rezultatul este o eroare hard. Diferenta dintre o eroare soft si o eroare hard este ca cea din urma nu dispare dupa o reinitializare a sistemului. Exista si situatii când apar erori repetate aleatorii atunci când o celula este între viata si moarte, devenind instabila.

Detectarea si prevenirea erorilor. Aproape toate calculatoarele verifica fiecare bit de memorie în vederea determinarii erorilor hard, de fiecare data când se porneste calculatorul (POST). Unele calculatoare ofera posibilitatea ocolirii testelor de memorie. Acest lucru duce la o economie de timp în ce priveste operatia de boot-are (încarcarea sistemului de operare).

BIOS

Codul BIOS are o serie de functii separate si distincte, pe orice placa de baza apar dar fiecare functie este particularizata pt modelul respectiv de placa.

Sistremul BIOS contine rutine pt testarea calculatorului, blocuri de date care determina personalizarea unui calculator, rutinele respsective speciale care permit componentelor software sa preia controlul asupra compomnentelor hardware. Conform unei definiti clasice, BIOS este cadrul firnware care determina personalizarea unui calculator personal. Functiile pe care le ofera sunt elementare în comparatie cu capacitatile componentelor hardware.

Dupa verificarea componentelor periferice, dupa realizarea testului POST, se trece la procesul propriuzis de încarcare a sistemului de operare, procedeu denumit boot-are. Dupa încarcarea sistemului de operare, BIOS-ul pune la dispozitia sistemului de operare o serie de rutine care pot fi operate de diferite programe pt operatiile frecvente. Daca sistemul de operare doreste sa preia aceste functii, codul BIOS se da lo o parte si îi da întâietate sistemului de operare. Tendinta generala este ca sistemul de operare sa preia functiile BIOS, acest lucru realizându-se prin intermediul driver-elor software.

Încarcarea sistemului de operare. Se poate vorbi de o încarcare la rece (cold boot), care reprezinta procesul de pornire al calculatorului si de încarcare a sistemului de operare la conecterea alimentarii. Daca calculatorul ruleaza deja, încarcarea la rece se face prin oprirea si pornirea calculatorului.

Încarcarea la cald (warm boot) reprezinta procesul de repornire a calculatorului si de încarcare a sistemului de operare în timp ce acesta lucreaza deja si sa trecut prin procesul de încarcare cel putin o data înainte. La nivelul sistemului de operare nu exista diferente între încarcarea la cald si cea la rece. Principalele diferente se refera la circuitele interne ale calculatoriului. O încarcare la rece readuce toate circuitele la starea initiala si sterge deasemenea întregul continut al memoriei. O încarcare la cald nu afecteaza alimentarea circuitelor, asa ca acestea nu revin la starea initiala. Din acest motiv o încarcare la cald nu rezolva întotdeauna problemele software.

Codul BIOS este stocat într-o memorie ROM (Read Only Memory).

Exista mai multe tipuri de memori ROM:

memoria masca este unul dintre cele mai vechi tipuri de memorie ROM , la care informatiile sunt scrise în momentul fabricarii, masca fiind modelul folosit pt desenarea circuitului pe chip în momentul fabricarii. Acest model nu se preteaza pt folosirea în calculatoare.

memoria PROM (Programmable ROM) este o solutie ce permite programarea datelor în interiorul unui chip dupa ce acesta a fost produs. Circuite de acest tip sunt formate din elemente fuzibile. Chip-urile PROM sunt fabricate cu aceste elemente fuzibile intacte, apoi chip-ul este adaptat pt îndeplinirea unor functii diverse folosind un programator PROM capabil sa arda elementele fuzibile unul câte unul, conform cerintelor rutinelor software ce trebuiesc codificate.

memoria EPROM (Erasable Programmable ROM). A fost dezvoltat un tip de memorie ROM cu posibilitatea de programare si stergere. O astfel de memorie poate fi usor identificata deoarece are o fereastra în partea de sus a circuitului integrat, fereastra ce este acoperita întotdeauna de o eticheta. Chip-ul este sters prin iluminarea cu raze ultraviolete prin aceasrta feraeastra.

Un tip înrudit cu aceasta este memoria EEPROM (Electrical Erasable Programmable ROM). În locul unei surse de lumina ultravioleta, chip are nevoie pt stergere doar de o tensiune mai mare decât cea uzuala (27V), nr de scrieri fiind limitat

cel mai nou tip de memorii ROM folosite pt stocarea codului BIOS este o varianta EEPROM numita FlashROM. În loc sa fie nevoie de o tensiune speciala mai mare pt stergerea memoriei, chip-ul FlashROM poate fi sters si reprogramat folosind o tensiune existenta în interiorul calculatorului, de obicei 12 V. Posibilitatile de reprogramare ale memoriei FlashROM le face usor de folosit, însa au dezavantajul ca nr de cicluri stergere/programare este limitat. Primele generatiide Flashrom contineau într-un singur blodc întreaga memorie astfel încât pt reprogramare trebuia rescris întregul chip. Chip-urile mai noi contin mai multe blocuri care pot fi scrise sepatat. Apare boot block-ul protejat la stergere care defineste cadrul necesar pt încarcarea sistemului dupa disketa. Memoriile FlashROM mai noi au fost împartite în si mai multe blocuri si multe pot fi modificate chiar la nivel de bit.

Configurarea si optimizarea sistemului BIOS

Un rol important în optimizarea performantelor pe care le poate oferii o placa de baza este setarea corecta a datelor înscrise în memoria CMOS. Fiecare producator de coduri BIOS a implementat un program propriu de setup, program structurat pe meniuri si optiuni care dincolo de aspect si organizare realizeaza aceleasi functii. Ca prezentare grafica deosebita, WinBIOS produs de AMI are o interfata grafica de tip Windows.

Meniul Standard CMOS setup ofera informatii referitoare la data, ora, unitati de hard disck (HDD) si floppy disck (FDD), informatii despre adaptorul video precum si la ce fel de erori întâlnite în timpul executiei testelor de pornire (POST) sa se opreasca calculatorul. Efectuând modificarea pt optiunea "Halt on" putem determina oprirea procesului de boot-are la întâlnirea unor erori de memorie, erori de disc, tastatura sau la orice altfel de erori.

Meniul BIOS feature set up. Optiuni :

Anti virus protection. Aceasta optiune nu trebuie privita ca o protectie antivirus pt ca atunci când este setata enabled, sectorul de boot al HDD (sectorul în care sistemul de operare scrie informatiile privitoare la operatia de boot) devine read only (doar citire), BIOS avertizeaza apoi ori de câte ori cineva scrie în acest sector, fie ca sistemul de operare sau un virus încearca sa scrie în acest sector, BIOS va cere permisia de utilizatorului printr-un mesaj la care se raspunde cu Y/N (da sau nu).

CPU internal cache. Aceasta optiune determina activarea sau nu a memoriei cache Level 1. Similar exista optiunea pt activarea sau dezactivarea memoriei cache Level 2 (externa).

Quick POST este o optiune ce se refera la realizarea sau nu a unor teste POST sumare.

Boot sequents (sau First boot device) este o optiune prin care se alege ordinea în care vor fi accesate dispozitivele de memorie externa (HDD, FDD, CD-ROM, etc.) în vederea încarcarii sistemiului de operare.

Swap Floppy drive. Când aceasta optiune este setata enabled schimba între ele literele utilizate pt denumirea FFD, pt utilizarea sub sistemul de operare MS-DOS.

Boot up floppy seek este utilizata tot pt MS-DOS, optiune care setata enabled în timpul derularii testului POST dispune ca BIOS sa acceseze unitatile FDD pt a determina daca sunt de 40 sau 80 de piste, neputând determina exact capacitatea dischetei.

Boot up NumLock este o optiune care se poate seta on/off. Setata on, în zona keypad sunt validate cifrele, iar off - sagetile.

Boot up sistem speed se poate sete hight sau low, specificând încarcarea rapida sau înceata a sistemului de operare în memoria principala.

Tipematic rate setting. Setata enabled aceasta optiune cere BIOS-ului sa ia în consideratie datele referitoare la programarea tastaturii înscrise la urmatoarele doua optiuni.

Tipematic rate determina rata de repetare a caracterelor într-o secunda, ea putând fi între 6 si 30 de caractere/s.

Tipematic delay seteaza timpul dintre caracterele transmise de tastatura atunci când se tine o tasta apasata.

Gate A20 este o optiune ramasa, folosita la calculatoarele mai vechi, unde exista un semnal pe controller-ul de tastatura, pt accesarea memoriei de peste 1MB, valabil pt setarea normal. Atunci când a fost preluat de chip set-ul placi de baza s-a putut face terecerea folosind optiunea fast.

Security option se poate alege pt setup sau pt sistem, la fiecare încarcare a sistemului de operare sau doar la intrarea în setup fiind ceruta o parola.

PCI/VGA pallete snoop poate fi setata enabled sau disabled. La alegerea variantei enabled se schimba paleta de culori pt placa VGA daca se foloseste feature conector aflat pe placa video. Aceasta optiune se seteaza enabled doar atunci când se foloseste o placa MPEG pt procesare grafica.

PC/2 mouse suport - optiunea setata enabled cere BIOS-ului sa detecteze existenta mouse-ului PC/2 si îi afecteaza întreruperea IRQ 12. Daca BIOS nu detecteaza suportul pt mouse PC/2, elibereaza IRQ 12, aceasta putând fi atribuita de alta componenta. Daca optiunea este setata disable, IRQ 12 devine libera.

OS/2 select for DRAM>64MB (sau Run OS/2 >64MB) este o optiune specifica sistemului de operare OS/2, acesta lucrând în mod deosebit cu memoria RAM mai mare de 64MB.

Video BIOS shadow are setarile enable/disable. În varianta enabled se copiaza continutul memoriei ROM într-o zona aferenta din memoria RAM.

Pt urmatoarele adrese de shadow se aleg în general setarile disable. Într-un calculator se pot instala diverse componente la care putem întâlnii o memorie si un sisrem BIOS propriu. si pt acestea putem determina corespondentul în memoria RAM.

Meniul Chipset Features Setup (Advanced Chipset Setup). Chip set-ul este cel care comanda viteza magistralei sistemului si accesul la resursele de memorie (DRAM, cache). De asemenea, chipset-ul coordoneaza comunicarea între magistrala conventionala ISA si cea PCI, precum si comunicarea cu AGP. În functie de tipul de chipset obtiunile din acest meniu pot diferii, în plus si valorile pe care le putem alege pot fi diferite de la o placa de baza la alta. În general valorile acestor obtiuni trebuiesc modificate doar daca este necesar. În sprijinul utilizatorului apare obtiunea Autoconfiguration cu valorile posibile enabled si disabled. Atunci când este setata enabled se lasa utilizatorului posibilitatea de a modifica numai anumite obtiuni din cele care urmeazam, iar disabled - toate obtiunile pot fi modificate.

DRAM Timing se seteaza în functie de timpul de acces înscris pe modulul de memorie (60 ns,70ns), sau auto, determinând automat acest timp.

ISA Bus Clock (sau AT) indica viteza magistralei ISA prin împartirea cu un anumit nr a frecventei de bus PCI. În mod normal frecventa de bus ISA este de 8,33 MHz dar poate fi setata pâna la 11 - 12 MHz.

Sistem BIOS Cacheable determina copierea continutului memoriei ROM în cadrul memoriei RAM pt acces mai rapid la facilitatile BIOS.

8 bit Input/Output Recovery Time (I/O Recovery Time) reprezinta timpul de asteptare între doua operatii de intrare/iesire. Cu cât acest timp este mai mic cu atât viteza de transfer este mai mare. Similar apare optiunea 16 Bit I/O Recovery Time.

Memory Hole At 15M - 16 M. Disabled este optiunea implicita si ea trebuie activata daca în configuratia sistemului se afla o placa ISA ce necesita 1 MB spatiu de adresare.

Graphic Apertures Size specifica cantitatea de memorie care poate fi utilizata de portul AGP.

SDRAM CAS Latency. Aceasta optiune determina nr de cicluri de ceas pt semnalul CAS în cazul DIMM, nr implicit fiind 3 (scaderea lui determina cresterea vitezei memoriei dar si riscul de blocare).

Meniul Power Management Setup

Optiunile din acetui meniu definesc diverse modalitati de economisire a energiei electrice. Pot aparea urmatoarele moduri de economisire:

Doze mode. Dupa expirarea timpului de inactivitate se reduce frecventa de ceas a procesorului, în general la dar exista versiuni de BIOS pt care se poate specifica frecventa la care sa fie adus procesorul prin optiunea Doze Speed (divaded by):m.

Standby mode. Dupa expirarea timpului de inactivitate procesorul îsi reduce frecventa si unele echipamente îsi înceteaza activitatea.

Suspend Mode. Dupa expirarea timpului de inactivitate procesorul si perifericele îsi înceteaza activitatea.

Hard Disk Power Down defineste timpul de inactivitate al HDD dupa care acesta îsi opreste motorul rapid. Optiunile de setare a Power Manager sunt:

disabled atunci când nu se doreste economisire de energie elecirica iar modalitatile anuntate anterior sunt anulate

minimum power saving este timpul maxim de inactivitate înainte de a intra într-unul din modurile Doze Stand by si Suspend. El este de 1 ora.

maximum power saving este timpul minim de inactivitate pt intrarea în modurile economice, si este de 1 minut.

user define lasa la dorinta utilizatorului posibilitatea de a seta timpi de inactivitate cu o valoare cuprinsa între 1 minut si 1 ora.

Video off mode este optiunea de economisire a energiei electrice pt monitor, existând mai multe moduri de setare. V/H SYNC + Blank. În acest mod placa video nu mai furnizeaza impulsuri de sincronizare linii si cadre iar memoria tampon video (buffer-ul video) este umpluta cu coduri pt blank.

Black screen. Placa video furnizeaza semnal de sincronizare pe verticala si orizontala însa buffer-ul vineo este umplut cu blank-uri.

DPMS (Display Power management setup) se utilizeaza atunci când placa video si monitorul cunosc standardul VESA DPMS.

În mule setup-uri se pot configura ora si minutele sau evenimente când trebuie sa-si reia activitatea. În acest caz BIOS-ul trebuie sa stie ce circuite, subansamble si ce întreruperi sa monitorizeze. Pt a înlesni utilizatorului configurarea si pt a-i pune la dispozitie mecanismul de economisire a energiei a fost dezvoltata o interfata soft pt Windows. Acesta se numeste APM (Advanst Power Managrer) si prin optiunile BIOS i se poate ceda controlul total.

Meniul Peripheral Setup (Integred peripheral Setup)

PCI PnP BIOS Autoconfig. Valorile posibile sunt enabled si disabled. Când este ales enabled BIOS asigneaza automat întreruperi pt slot-urile PCI. Aceasta este optiunea recomandata. Atunci când este disabled, utilizatorul trebuie sa atribuie câte un nr de întrerupere pt fiecare dintre cele trei sau patru conectoare PCI. Daca exista în sistem placi ISA capabile sa lucreze cu o anumita IRQ, acea întrerupere ttrebuie orientata spre ISA. Optiunea care opereaza aceasta orientare este Legacy to ISA.

On Board IDE Controller 1 si On Board IDE Controller 2. Aceste optiuni valideaza sau nu controller-ele IDE de pe placa de baza. Pt BIOS AMI apare o singura optiune pt care se poate seta Both, Primary sau Secondary.

On Board FDD Controller. Aceasta optiune valideaza sau nu controller-ul floppy de pe placa de baza.

On Board Paralel Port. Pt aceasta optiune putem alege disabled sau putem stabili direct ce adresa sa foloseasca portul paralel, valoarea implicita fiind adreasa I/O 378h/IRQ7.

On Board Serial Port 1 si On Board Serial Port 2 realizeaza setarea porturilor seriale de pe placa de baza. Pt fiecare port este distribuita automat sau manual combinatia adresa/IRQ (3F8H/IRQ4 si 2F8h/IRQ3). Nu se pot seta pt ambele porturi aceiasi adresa.

Pt porturile paralele se pot seta diverse moduri de lucru: SPP (Standard Paralel Port)

EPP (Enhanced Paralel Port)

ECP (Extended Capabilities Port)

Plug & Play OS. Variantele sunt yes si no si daca este setat Y placa ISA Plug & Play sunt configurate de catre sistemul de operare.

PS/2 Mouse Function. Aceasta optiune modifica sau nu functia de control pt mouse pe portul PS/2.

IDE HDD Block Mode. Setata enabled valideaza functia de transfer a blocurilor multiple suportate de discurile dure moderne. HDD este testat de BIOS pt a stabilii dimensiunile maxime a blocului pe care sistemul îl poate transfera. Aceasta dimensiune depinde de tipul de HDD.

On Chip USB Controller activeaza sau nu comntroller-ul USB aflat pe placa de baza.

USB Keyboard Support asigura sau nu suport pt o tastatura conectata pe portul USB.

Init Display First. Valorile fiind PCI sau AGP aceasta optiune determina care placa video va fi initializata prima. În unele cazuri chiar daca avem doar o singura placa video în sistem trebuie sa precizam în ce slot este introdusa.

Ring/Wake on LAN Control permite sau nu activarea setarilor din Power Management la venirea unui semnal pe retea.

RTC Alarm Controller (RTC - Real Time Clock). Atucnci când este enabled se poate seta o data si o ora la care calculatorul va porni (valabil pt ATX).

Power On Function stabileste cum va fi efectuata pornirea calculatoriului. Exista variantele:

Button Only - pornire numai de la butonul carcasei

Keyboard (K Win95) - de la butonul tastaturii (pt ATX)

Password - pornire numai la un anumita combinatie de taste(standard - CTRL+F1, +F2, F3)

IDE Autodetection ruleaza o rutina BIOS care detecteaza automat tipurile de HDD utilizate si instalate în sistem. Cele mai multe BIOS nu sunt capabile sa detecteze daca pe un port IDE este instalat un HDD sau un CD-ROM. Ultimele versiuni recunosc si unitatile CD-ROM.

Daca din diverse cauze integritatea datelor din memoria CMOS a fost afectata, la boot-area calculatorului se va obtine un mesaj de eroare - CMOS CRC Checksum Error (CRC - Cyclic Redundancy Cod). În acest caz trebuie realizata o slavare a setarilor din BIOS.

Load BIOS Default restaureaza valorile implicit minimale stocate în ROM.

Load Setup Default încarca nistre valori optimale alese astfel încât sa se asigure un mod optimal de functionare pt placa de baza respectiva.

Actualizarea BIOS. Majoritatea placilor de baza noi sunt dotate cu un BIOS pt care se poate face o actualizare (update). Pt a accesa BIOS-ul se utilizeaza un program realizat de producatorul programului BIOS (award.flash.exe; ami.flash.exe), loader capabil sa scrie în memoria FlashROM datele existente în fisierul ce trebuie indicat (de forma 4513.bin; *.bin). În general noile versiuni de BIOS se pot lua (download) de pe Internet.

Optiunea Live BIOS prezenta pe unele placi de baza permite realizarea automarta a unui update de BIOS pe calculatoarele pe care exista acces la Internet.

Unitati de stocare masiva a datelor

floppy disk, hard disk, CD-ROM, DVD-data, benzi magnetice

Unitatea de discuri magnetice. Aproape toate modelele de discuri dure existente pe piata sunt caracterizate de aceleasi elemente. Componentele reprezentative ale unei unitati sunt:

incinta închisa ermetic

pachetul de discuri

capetele de citire/scriere

motorul pt antrenarea pachetului de discuri

motorul pt antrenarea capetelor de citire/scriere

partea logica

filtrul de aer pt particule

Capetele de citire/scriere si mecanismulde antrenare a lor formeaza actuatorul.

Pachetul de discuri este alcatuit din doua sau mai multe discuri montate la distanta unul de celalalt pe acelasi ax. Un disc consta dintr-un suport din aluminiu pe care este depus un strat de material care se poate magnetiza usor. Materialul magnetic este de obicei un oxid de fier sau un aliaj pe baza de cobalt. Fetele discurilor au lubrifianti speciali iar suprafetele sunt întarite pt a rezista la atrerizarea si decolarea capetelor de citire/scriere.

Pachetul de discuri se roteste cu o viteza constanta. Pâna de curând, viteza de 3600 rot/min era viteza standard. Acum vitezele de rotatie pot fi de 4400 rot/min, 5400 rot/min, 7200 rot/min si 10000 rot/min. Din punct de vedere logic fiecare fata a unui disc este împartita în piste.

Pistele sunt cercuri concentrice a caror numerotare începe de la 0, de la exterior. Nr pistelor variaza de la câteva zeci, la cele vechi, pâna la câteva mii, azi. Pistele cu aceeasi pozitie de pe toate discurile formeaza un cilindru. Fiecare pista la rândul ei este împartita în sectoare. Pt a caracteriza o unitate de discuri dure (hard disck), producatorul indica parametrii CHS (Cilinders, Heads, Sectors - nr de cilindri, de capete de citire/scriere si de sectoare de pe o pista).

Capetele de citire/scriere. O unitate HDD are câte un cap c/s pe fiecare fata a unui disc. Toate capetele sunt montate solidar pe un dispozitiv comun care le pune în miscare numit rack (carucior). Toate capetele se misca împreuna spre interior si exteriorul pachetului de discuri, ele neputându-se misca independent. Bratul care sustine capetele se poate misca liniar (înainte si înapoi pe raza discurilor) sau se poate roti cu un anumit unghi (tangential cu pistele citite). În functionare normala capetele unitatii HDD nu ating suprafata discurilor. Cât timp unitatea este functiune o perna de aer tine capetele suspendate la o mica distanta de o fata a discului.

Principiile de scriere/citire a informatiilor. Unitatile cu mod de înregisttrare magnetica a informatiilor cum este discheta (floppy disck) si discul dur (hard disck) functioneaza pe baza electromagnetismului. Dublul efect al electromagnetismului face posibila înregistrarea informatiilor pe un disc si citirea lor ulterioara. Pe un disc neânregistrat polaritatile câmpurilor magnetice ale particulelor sunt într-o stare de dezordine aleatoare. Câmpurile particulelor individuale sunt orientate haotic, fiecare dintre aceste mici câmpuri este anulat de unul de polaritate opusa, astfel încât suprafata totala a discului pare nepolarizata.

Capetele de citire /scriere port fi:

inductive cu bobina

inductive cu film subtire

magnetorezistive

cu efect GMR

Capete de citire/scriere inductive cu bobina. Atunci când partea logica a unitatii de discuri comanda trecerea unui curent electric prin capul de citire/scriere se induce un câmp magnetic. Daca polaritatea curentului electric se schimba atunci se schimba si polaritatea câmpului magnetic indus. Pt a descrie un câmp magnetic ce are o ? ? este folosit termenul de flux magnretic. Tranzitia de flux sau inversarea de flux reprezinta schimbari ale sensului orientarii ? magnetice. Capetele de scriere induc pe disc tranzitii de flux pt a înregistra informatii. Pt fiecare bit de informatie care este scris pe disc, în stratul magnetic sunt induse tranzitii de flux (celula bit). În timpul citirii capetele ?? de tranzitie de flux existent.? Impulsul de tensiune ori de câte ori trece peste o tranzitie de flux.

Capete de citire/scriere inductive cu film subtire au fost dezvoltate de IBM, ele fiind alcatuite din doua piese polare magnetizabile realizate din permaloy, material magnetic moale, aliaj de nichel si fier.

Capete de citire/scriere magnetorezistente. La unitatile de discuri moderne capul de scriere functioneaza tot pe principiul inductiei magnetice dar capul de citire foloseste efectul magnetorezistiv, care se bazeaza pe faptul ca anumite materiale (metale) îsi modifica rezistenta electrica sub influenta unui câmp magnetic. Modificarea rezistentei electrice a elementului de citire este transfiormat în alternante de tensiune electrica. Acest tip de cap are avantajul ca poate citi corect datele chiar la turatii mari si de pe piste înguste.

Metode de codificare a informatiei

Suportul magnetic este în esenta un mediu de memorare analogic, informatia care se înregistreaza pe el sunt de natura numerica. Atunci când forma de unda a semnaliului numeric trece de la nivel pozitiv la cel negativ sau invers, polaritatea zonelor magnetice se inverseaza. La citire în cap nu se induce tensiune atât timp cât capul se afla deasupra unui grup de zone magnetice având aceesi polaritate. Pt a optimiza plasarea impulsurilor pt înregistratre magnetica, informatia digitala este trecuta printr-un dispozitiv codor/decodor care poate functiona dupa mai multe metode:

FM (Frecvents Modulation - metoda clasica)

MFM (Modificated Frequents Modulation)

RLL (Run Lenght Limitation 6 metoda ce a marit cu 50% capacitatea HDD)

Date utilizator si informatii de control

Pistele care au aceeasi pozitie fata de axul pachetului de discuri luate la un loc formeaza un cilindru. O pista este prea mare pt a fi gestionata ca o singura unitate de memorie. Multe dintre piste pot memora 50, 60 Kocteti de memorie iar astazi s-a ajuns la câtiva Mocteti, spatiu care ar fi fost ineficient utilizat pt fisiere mici. Din acest motiv pistele sunt împartitre în mai multe parti numerotate în ordine, numite sectoare. Ele sunt felii dintr-o pista iar nr lor depinde de modelul unitatii de discuri. Un sector creat de procedura standard de formatare are o capacitate de 512 octeti. Sectoarele unei piste sunt numerotate de la 1 spre deosebire de capete si cilindri care sunt numerotati începând de la 0. La formatarea unui disc, pe fiecare sector sunt create zone suplimentare necesare controller-ului pt numerotarea si identificarea ulterioara a începutului si sfârsitului fiecarui sector. În plus, toate unitatile de discuri folosesc o parte a spatiului ca spatiu rezervart pt gestionarea informatiei aflate pe disc. Toate aceste zone care contin adresele sectoarelor creaza diferenta dintre capacitatea unui disc neformatat si cea a unui disc formatat. În mod normal un sector are 517 octeti. În acestea sunt cuprinse un prefix (preambul), zona de informatie de 512 octeti si un sufix (postambul). Prefixul identifica începutul sectorului si nr acestuia iar sufixul marcheaza sfârsitul sectorului si contine o suma de control care ajuta la verificarea identitatii datelor înscrise în sector. Înafara ?? din interiorul sectorului apar intervale între sectoarele de pe fiecare pista precum si între piste. Intervalele dintre sectoare ofera un interval de timp pt stabilizarea capetelor dupa ce a fost selectat un cap nou.

Formatarea unitatii de discuri este de doua tipiuri:

- formatare fizica (Low Level Format - la nivel inferior). Ea este realizarta de catre fabricant, rareori trebuind efectuata de utilizator în cazul aparitiei unor erori de suport - formatare logica (nivel superior)

Separarea formatarii fizice de cea logica face posibila utilizarea mai multor sisteme de operare pe acelasi HDD. Formatarea fizica este aceeasi indiferent de sistemul de operare utilizat, iar cea logica este specifica unui sistem de operare. Intre cele doua operatii un HDD trebuie sa fie supus operatiei numita partitionare.

Partitionarea unitatii de discuri dure (HDD). Prin partitionare se întelege divizarea globala a acestuia în mai multe domeni logice. Fiecare disc dur trebuie partitionat înainte de a fi formatat si utilizat pt un sistem de operare. Pt MS-DOS si Windows95, incluzând si interfetele grafice Windows3.1, se utilizeaza un sistem de fisiere numit FAT16. Acest sistem este lent pt fisiere mari si incomod datorita limitarii la 2GB pe unitatea de discuri. Daca discul dur este mai mare el trebuie obligatoriu divizat în partitii, fiecare având o dimensiune mai mica de 2 GB. Sistemul FAT16 poate gestiona maxim 2¹⁶ cluster-e, adica 65536 cluster-e (cluster - corespondentul logic al sectorului).

Cluster-ul trebuie vazut ca unitatea logica de baza în gestionarea fisierelor. Un fisier acopera întotdeauna un nr întreg de cluster-e (indiferent daca ultimul cluster a fost ocupat în întregime sau nu, acesta intra în componenta fisierului respectiv). Datorita limitarii impuse pt nr de cluster-e de catre sistemul FAT16, dimensiunile cluster-elor cresc o data cu marimea partitiei, ajungând la 32KB atunci când partitia are 2 GB. În general se pierde în medie o jumatate de cluster la fiecare fisier.

Partitionarea se face cu programul Fdisk.exe. Cu acest program se pot crea partitii primare, partitii extinse si în cadrul partitiilor extinse se pot crea unitati logice.

Partitia primara este cea care încarca sistemul de operare. Pt a putea boot-a de pe o anumita partitie ea trebuie marcata ca fiind activa. Partitia primara apare în cadrul programului fdisk cu numele de primary DOS particion. Daca în sistemul de calcul avem un singur HDD, partitia principala a acestuia va fi notata "C:". daca avem si al doilea HDD partitia primara a acestuia va avea asociata litera "D:".

Partitia extinsa. Daca pe un HDD se doreste sa se creeze mai mult de o partitie, spatiul ramas este afectat unei partitii extinse (extended DOS partition). Aceasta trebuie împartita la rândul ei în una sau mai multe unitati logice. Patrtitia extinsa nu are asociata nici o litera, ele find asociate doar partitiilor logice în limita alfabetului englez (a si b sunt rezervate pt FDD). Dupa crearea partitiilor trebuie efectuata o restartare iar apoi fiecare partitie trebuie formatata în parte.

sistem cu un HDD C: - partitie primara D:, E:,., Z: - unitati logice în partitia extinsa

sistem cu 2 HDD C: - partitie primara pe primul disc D: - partitie primara pe al doilea disc

E:, F:,., (n): - unitati logice în partitia extinsa a primului disc

(n+1):,., Z: - unitati logice în partitia extinsa a celui de-al doilea disc

Windows95 are extensia VFAT care permite nume de fisiere mai lungi decât 8.3 caractere (valabil în MS-DOS, Windows95 accepta 256 de caractere).

Începând cu Windows95 OSR 2 (OS Release 2 - a doua versiune lansata) se foloseste sistemul de fisiere FAT 32. Acesta reuseste si elimina problemele cauzate de FAT 16. În primul rând accepta partitii mai mari de 2 GB. Risipa de spatiu este mult mai mica deoarece nr de cluster-e mult mai mare face ca dimensiunea unui cluster sa fie redusa în principiu la 4 KB. Windows NT foloseste pe lânga FAT 16 sistemul NTFS (Netwark sau New Technology File System). Acesta ofera o securitate ridicata împotriva caderilor, utilizeaza spatiul fara restrictii, drepturi de utilizare ce pot fi setate dupa necesitati. Totusi NTFS apare ca un sistem lent deoarece se verifica de fiecare data daca este permis accesul la un fisier. Începând cu NT 5.0 si Windows 2000, NTFS stie sa lucreze si cu FAT 32. (OS/2 WARD HPFS - High Performance File System).

Daca un HDD este gol (nu contine date) partitionarea sa se poate face fara probleme cu programul Fdisk, însa daca are date, prin utilizarea programul Fdisk aceste date se pierd definitiv. Se pot utiliza însa diverse utilitare (Partition Magic - 6.0).

Formatarea unui disc se poate face cu comanda format urmata de litera discului, a partitiei sau a unitatii logice ce trebuie formatata, si de precizarile: /u - completa, /q - rapida (stergere), /s - copierea fisierelor sistem (minim Io.sys, MSDOS.sys si Command.com).

Pasii necesari pt instalarea unei unitati de discuri dure sunt:

setarea jump-erilor pt a stabili daca unitatea va fi recunoscuta ca master sau slave

instalarea fizica a unitatii pe unul dintre porturile IDE - primary sau secundary (daca exista)

recunoasterea în BIOS prin setarile operate în meniul IDE HDD Autoconfig? si salvarea acestora la iesirea din BIOS

boot-are (reset sau restart) cu ajutorul unei partitii principale cu sistem de operare existenta pe o unitate deja instalata în sistem, a unui CD-ROM cu sistem de operare sau cu o discheta sistem realizata anterior (în functie de alegere trebuiesc realizate setarile în meniul BIOS Featuring Setup, optiunea First Boot Device din BIOS)

partitionarea cu ajutorul programului Fdisk.exe în functie de necesitati în una sau mai multe partitii

formatarea logica a fiecarei partitii si unitati logice existente, pe rând, cu programul Format.com

Crearea dischetei sistem se poate face în cadrul OS Windows cu ajutorul comenzi Format din programul My Computer, optiunea Floppy, Quick, Copy sistem files sau în MS-DOS cu una dintre comenzile:

C:\sys c: a: copiaza fisierele sistem din C: pe discheta

C:\format a: /q /s sterge discheta si copiaza pe ea fisierele sistem

C:\copy c:\windows\command\io.sys a:\ (se repeta pt msdos.sys command.com) - se copiaza pe rând fisierele minim necesare boot-arii calculatorului.

Pe aceasta discheta este bine sa existe si programele Fdisk.exe si Format.com necesare partitionarii si formatarii ulterioare. Acestea se pot obtine împreuna cu fisierele sistem în Windows accesând programul Control Panels, Add/remove Programs si optiunea Startup Disk (daca exista instalat kit-ul Windows) sau din MS-DOS prin copierea lor.

Dupa partitionare, tot cu ajutorul programului Fdisk se marcheaza activa partitia principala în care vom instala sistemul de operare si care va fi boot-abila. Toate partitiile care vor primi un sistem de operare separat si care vrem sa fie boot-abile trebuiesc marcate active.

Formatarea fiecarei partitii în parte se face cu comanda

A:\>format c: unde "c:" se înlocuieste pe rând cu litera fiecarei partitii care necesita formatarea.

Pasii de instalare a sistemului de operare Windows de pe discul original (CD-ROM cu licienta). Kit-ul de instalare al sistemului de operare Windows se distribuie pe CD-ROM bootable. Astfel, pt a porni sistemul este de ajuns sa stabilim secventa de boot, prima unitate fiind cea a CD-ROM-ului. Atunci când se booteaza de pe CD-ROM este oferit un meniu care ne ofera posibilitatea încarcarii sistemului de operare dupa discul dur sau CD. Este indicat sa pornim cu sistemul de operare aflat pe CD, asigurându-ne astfel ca fisierele nu sunt afectate, fiind exclusa posibilitatea încarcarii unui virus în memoria calculatorului. Optând pt CD ni se ofera trei alternative: pornirea automata a programului Setup, program care ne va ghida pas cu pas în instalarea sistemului de operare

pornirea în sistem MS-DOS cu suport pt unitatea CD-ROM sau

pornirea sistemului fara suport pt CD, cea de a doua optiune fiind cea recomandata.

La promptul DOS se pot verifica informatiile deja scrise pe unitatea de hard disk. La nevoie se pot partitiona folosind programul Fdisk, neexistând însa posibilitatea de a formata partitiile astfel create deoarece comanda executabila reprezentata de fisierul format.exe nu este prezenta pe discul Windows. Odata cu lansarea programului Setup porneste utilitarul Scandisk care verifica toate discurile fixe din sistem. Daca discurile nu contin erori, programul continua cu cu un Wizard care ne îndruma pas cu pas. Este recomandat sa alegem ca director de instalare pt sistemul de operare Windows directorul C:\windows (daca exista deja va fi creat un nou director denumit C:/WINDOWS.000, caz în care apar complicatii).

Interfata IDE (Integrated sau Inteligent Drive Electronic).

Tendinta generala este de aplicare a acesteia tuturor sistemelor de care contin un controller în unitate. Includerea controller-ului în unitatea HDD a facut posibil ca acesta sa fie un controller inteligent si sa poata rezolva automat anumite situatii. De exemplu controller-ul rezerva anumite piste ale discului dur în scopul de a fi utilizate atunci când este nevoie pt operatiunea Bad Sector Remapping (realocarea sectoarelor neutilizabile - proaste). Daca în procesul de citire al unui sector, câteva încercari sunt nereusite, dar pâna la urma se reuseste citirea acestuia, datele citite din acest sector sunt scrise într-un sector de rezerva. Sectorul în cauza este notat ca bad. Dupa acest pas controller-ul actualizeaza o tabela interna astfel încât viitorul acces nu mai este facut la sectorul defect ci este directionat automat catre sectorul de rezerva. Specificatia CAM ATA (Common Acces Metod at Attacement) se refera la posibilitatea instalarii a doua unitati de hard disk folosind aceeasi panglica cu 40 fire. Standardul IDE a dominat mult timp zona controller-elelor, fiind înlocuita în timp de standardul EIDE (Enhanced IDE), standard care ofera o posibilitate sporita si care introduce modul LBA (logical bloc addres) mod de folosire a HDD cu capacitati mari. Mai nou a fost dezvoltata specificatia UDMA (ultra direct memori acces) ce permite rate de transfer de 33, 66, si 100 MB. Standardul EIDE accepta patru moduri numite PIO (de la 1 la 4), fiecare mod având o rata specifica, PIO 4 ajungând la 16,6 MB.

Performantele unui HDD

În evaluarea unei unitati HDD apare rata de transfer a sistemului gazda, nr de rotatii pe minut, rata de transfer a HDD, timpul de cautare si cantitatea de memorie cache a unitatii. Performantele pot fi afectate de diversi factori printre care asa numitele întârzieri mecanice, care se refera la timpul de cautare cât si la întârzierile produse de rotatia discurilor. Rata de transfer a discului reprezinta viteza cu care datele sunt transferate spre si dinspre mediul de stocare. Parametri discului care caracterizeaza capacitatea de stocare sunt legate de densitatea de platan exprimata în nr de piste/inch sau bit/inch.

Unitatea floppy disk (FDD).

Ca si HDD aceasta functioneaza pe baza electromagnetismului. Unitatea are doua capete de citire/scriere, fiecare cap fiind folosit pt o fata a discului. Capetele sunt montate pe acelasi mecanism de antrenare, miscându-se simultan. Ele sunt confectionate din feroaliaje ce înconjoara bobinele. Fiecare cap are o structura complexa, fiind alcatuit dintr-un cap de înregistrare centrat între doua capete de stergere de tip tunel în cadrul aceluiasi ansamblu. Foloseste metoda numita stergere tunel, pe masura ce este înregistrata o pista capetele sterg zonele periferice ducând la formarea unei piste curate. O?? ?? comanda format poate executa în cazul disket-elor si formatarea fizica si cea logica. Disket-a este împartita în piste (track) si sectoare pe ambele fete. Cele doua capete de citire/scriere sunt asezate pe un dispozitiv??astfel încât în timpul operatiei de citire /scriere capetele sunt în contact direct cu suprafetele disk-etei. Ca urmare a contactului direct dintre disc si capete pe ele se formeaza în timp depuneri provenite din materialul disket-ei. Aceste depuneri trebuiesc curatate periodic. Turatia unui FDD este de 300-360 rot/min. Unele tipuri de disket-e sunt acoperite cu un strat de teflon, care reduce frecarea si permite o miscare mai usoara.

Unitatea FDD de 3,5 inch si 1,44 MB. Aceasta a fost introdusa în anul 1987 de IBM. Ea utilizeaza înregistrari pe 80 cilindrii a câte 2 piste fiecare, cu 18 sectoare pe pista. Unitatea lucreaza la 300 rot/min.

Controller-ul unitatii floppy (FDC) constitue intrerfata între unitatea floppy si sistem. Circuitele electrice sunt dispuse pe o placa separata sau sunt integrate pe placa de baza. Conectarea controller-ului cu unitatea floppy se face prin intermediul unei panglici cu 34 fire. Diferentierea dintre unitatea floppy A: si B: se face prin inversarea unor fire în panglica, unitatea A: fiind mereu cea din capatul panglicii. În conectorul unitatii B: panglica se utilizeaza fir la fir. Unitatile FDD de 3,5 inch si 5,25 inch au conectori de instalare diferiti.

Conectarea inversa a panglicii la unitate duce la nefunctionarea acesteia si se manifesta prin aprinderea continua a LED-ului de pe panoul frontal al unitatii, greseala nefiind periculoasa.

Dispozitivul de actionare a capetelor este actionat de un motor si realizeaza miscari înainte si înapoi pe suprafata disket-ei. Motorul este de tip special, pas cu pas. Acest motor nu se roteste continuu ci în pasi, un pas fiind o fractiune dintr-o cursa completa. Are puncte bine definite de oprire iar fiecare pas defineste pozitia unei piste pe disc. Controller-ul comanda pozitia motorului prin transmiterea unui anumit nr de pasi pe care motorul îl va executa.

Crearea unui Startup disk în Windows se poate face folosind optiunea startup disk din cadrul paginii add/remove program, sau prin rularea fisierului de comenzi DOS, bootdisk.bat ce se gaseste în subdirectorul Command din directorul Windows. Se recomanda folosirea acestui fisier atunci când nu avem la dispozitie un Kit de instalare Windows.

Unitatile floppy disk pot crea probleme din cauza calibrarii capetelor de citire/scriere sau din cauza impuritatilor depuse. Se poate încerca recuperarea datelor de pe disc prin rularea unui program gen Scandisk ce verifica întreaga structura a discului. Mesajele de eroare generate de nefunctionarea unei disket-e pot diferi de la un sistem la altul, cele mai întâlnite fiind: general feilure reading drive A: sau invalid disk media track 0.

Setarea necorespunzatoare în BIOS a unitatii FDD duce la afisarea în timpul testului POST a unui mesaj de tipul FD faile. Acesta poate fi ocolit prin setarea optiunii halt on din meniul standard CMOS setup. Curatarea unui FDD se poate realiza cu disket-cleaner, disk special care în locul discului magnetic are introdus o pâsla ce este îmbibata cu o solutie, de cele mai multe ori pe baza de alcool izopropilic.

La instalarea unui sistem de operare Windows se realizeaza încarcarea nucleului MS-DOS, lipsa lui neridicând probleme, încarcarea fisierelor *.ini necesari pt compatibilitate cu alte programe si realizarea registrilor sistemului care reprezinta baza de date a configuratiei software si hardware în sistemul de calcul respectiv (system.dat si user.dat).

Organizarea logica a unui disc. O data cu optiunea de formatare pe un disc (dur sau floppy) sunt create mai multe zone: boot, FAT, root si file.

Zona boot marcheaza începutul discului si specifica daca acesta este disc sistem sau nu. Când este sistem zona de boot prezinta o legatura la fisierele sistem. Daca nu este sistem zona contine mesajul non system or disk error. Fiecare partitie în parte are o zona de boot, controlate de ceea ce se numeste master boot record - MBR. În cazul în care este afectata, aceasta zona poate fi refacuta prin comanda fdisk/mbr.

Zona FAT (file alocation table) permite identificarea informatiei referitoare la fisierele stocate pe disc. Contine legaturi între numele fisierului si adresa sa fizica pe un disc.

Zona root reprezinta directorul radacina si contine întreaga structura arborescenta de directoare existente pe un disc.

Urmeaza apoi zona unde sunt stocate propriuzis fisierele pe un disc.

Discurile optice

Metodele de înregistrare si citire optica sunt diverse. Întâlnim mai mutlte tipuri de suport:

preinregistrate (prerecorded media), suporturi pe care informatia este înscrisa de catre producatorul discului, informatia neputând fi alterata

suport care poate fi scris o singura data (write once media, CD-R, WORM), suport pe care utilizatorul poate înregistra informatia, dar, odata înregistrarea realizata, acest suport intra în categoria anterioara

suporturi reinscriptibile (rewriteble media - CD-RW)

discuri magneto-optice MO

CD-ROM este cea mai cunoscuta metoda de înregistrare a datelor prin procedee optice. CD ca suport pe care sunt înregisterate date are în medie capacitatea de 660 MB (la CD-DA - disc audio - 74 min de înregistrare muzicala HI-FI). Accesarea datelor de pe CD se realizeaza în mod mai rapid decât de pe disketa, dar mult mai lent decât pe HDD. Discul propriu-zis are un diametru de 12 cm si are un suport alcatuit din policarbonat. Acesta este acoperit cu o pelicula metalica formata din aliaj de aluminiu. Pelicula de aluminiu este partea discului citita de unitatea CD. Acest strat este acoperit cu un material plastic pt a proteja datele. Un disc este citit cu ajutorul unei raze LASER ce are o lungime de unda de 780 nm (domeniul razelor infrarosii). Datele sunt scrise pe o pista în forma de spirala care porneste din centru spre exterior. Aceasta este parcursa de capul de citire cu viteza constanta, citirea facându-se tot de la centru spre exterior, în timp ce discul este rotit cu o viteza unghiulara ce creste pe masura ce procesul de citire înainteaza (CLV - constant linear velocity, CAV - constant angular velocity). Raza LASER cu care se realizeaza citirea poate fi focalizata la aproximativ 1mm de suprafata discului.

Raza este incidenta pe pista cu datele înregistrate sub forma unor adâncituri (pits) si sub forma unor suprafete (lands). Datorita modului de citire optica a datelor, capul de citire este pozitionat la aproximativ 1 mm de suprafata discului, ceeace exclude uzarea în timp a capului si a suprafetei discului din caza frecarii. Citirea informatiilor se face prin sesizarea variatiei luminii reflectate de suport. Daca raza LASER este emisa pe partea neteda din stratul de aluminiu numita land, ea va fi reflectata de de o oglinda.

O prisma optica de mici dimensiuni va dirija lumina spre un fotoreceptor (fotodioda) care absoarbe energia luminoasa si o transforma în impulsuri electrice. Daca raza este emisa pe o zona pit, ea este reflectata într-o alta directie, astfel încât lumina nu mai ajunge la fotoreceptor. Lumina reflectata deosebeste zonele care prezinta reflexie mai puternica a luminii de cele care lumina este reflectata slab sau deloc.

Organizarea fizica a CD-ROM

Unitatea de date de pe CD-ROM se numeste bloc. Un bloc cuprinde 2352 octeti (2 KB), din care utilizati doar 2048 octeti, restul fiind folositi pt control, sincronizare, identificarea pt acces aleator, detectia si corectia erorilor. Viteza standard de citire este de 75 blocuri/s (150 KB). Discul CD-ROM contine în total 333000 blocuri.

Organizarea logica a datelor pe un CD. Standardul ISO 9660 defineste o structiura de fisiere de tip arborescent, similar cu cel întâlnit la MS-DOS. Denumirile fisierelor sunt limitate la 8 caractere si nu pot contine caractere speciale (+ - '), accepta punctul de separatie si extensia. Pe un CD-ROM sistemul de fisiere este gestionat de un arbore de cataloage de directoare si aditional de un cuprins.

Functionarea unui CD-ROM. În general la o unitate de CD-ROM întâlnim:

sistemul mecanic care asigura miscarea tuturor elementelor mobile si care este format din

motorul de încarcare si descarcare a discului,

motorul de rotire a discului, cel care asigura o viteza liniara constanta. Turatia acestui motor este controlata de un sistem servo sinctonizat de un quart.

motorul de translatie care asigura viteza de translatie a capului de citire. Modul de miscare este extrem de precis si este controlat de sistemul servo.

actuatorul sau pozitionerul este dispozitivul de corectie a pozitiei relative a capului de citire fata de disc. El asigura cele doua corectii, de focalizare si de pozitionare pe pista.

Corectia de focalizare consta într-o miscare sus/jos a lentilei de focalizare astfel încât

punctul de focalizare sa fie situat chiar pe suprafata discului si sa poata fi pozitionat pe o singura pista.

Corectia de pozitie pe pista (tracking) asigura urmarirea riguroasa a spiralei de catre spotul fascicolului LASER.

Timpul de acces. Daca sunt cerute anumite fisiere de pe CD, capul de citire trebuie sa se deplaseze mai întâi la pozitia fisierului. Timpul necesar poate fi mai lung sau mai scurt, depinzând de locul unde s-a pozitionat capul. Daca la HDD timpul de acces este sub 10ms, la unitatea de CD este în jur de 100 ms. De obicei pe carcasa unitatii de CD se gaseste o inscriptie de forma 4x - 52x. Pe baza acestei inscriptii se calculeaza rata de transfer a datelor, nr inscriptionat fiind un multiplu al ratei standard de transfer (150 KB/s).

DVD este în esenta un CD de capacitate si viteza mare care poate stoca informatii video, audio cât si date numerice. Se întâlnesc doua tipuri de DVD: video, care contine date video, filme si poate fi utlilizat în DVD-player si sisteme? TV, si DVD-ROM ce contine date numerice si este interpretat de o unitate conectata la un PC. Capacitatea DVD video ofera peste 2 ore de informatie video digitala HI-FI, putând ajunge la 8 ore în cazul discurilor bifata cu straturi duble, 8 piste audio pt mai multe limbi, fiecare cu pâna la 8 canale, în plus permite pâna la 9 unghiuri ale camerei de filmat care pot fi selectate în timpul rularii programului video. Discul nu este influentat de nr de citiri repetate si nu este afectat de câmpuri electromagnetice, raze X si este rezistent la caldura. DVD-ROM-mul permite capacitati de pâna la 17 GB, unitatea fiind capabila sa recunoasca mai multe standarde de discuri optice, printre care si CD-ROM.

Discurile folosite de unitatea de înregisterare CD difera în doua moduri de cele folosite de sistemul de redare. Înafara faptului ca nu contin nimic când ies din fabrica discurile CD-R au o suprafata care poate fi modificata de fasciculul LASER al unitatii CD-writer. Aceasta suprafata este un strat suplimentar de vopsea depusa pe disc. CD-R ++ au în plus stantata pe suprafata o spirala de formatare. Stratul de vopsea ca si++ CD este încorporat + +de + un strat protector transparent din plastic policarbonat care ofera rezistenta discului. ++ de plastic este acoperit de un strat subtire care reflecta fascicolul LASER emis de unitatea CD. Într stratul reflexiv si lacul protector, disculCD-R are un strat special de vopsea. Aceasta vopsea este fotoractiva si îsi schimba reflectivitatea ca rezultat+ al la energia puternica a razei LASER folositade CD-recorder. Pt vopseaua fotoreactiva sunt folositi trei compusi. Acestia sunt diferentiati dupa culoare. Stratul de culoare verde folosit de TDK este considerat cel mai permisiv privind+ variatia de energie ale fascicolului LASER în procesul de citire/scriere. Discul verde are o durata de viata de 75 ani (mica). Kodak a lansat discul auriu împreuna cu sistemul Foto-CD, principalul avantaj al acestuia fata de cele verzi fiind durata de viata de 100 ani. Cel mai recent tip de vopsea este cel albastru, el fiind un material de proprietar Verbatim. Aceasta reprezinta cel mai rezistent strat la razele ultraviolete si permite producerea unor discuri cu mai putine erori. si discul auriu si cel albastru au un strat suplimentar care confera o rezistenta sporita la zgârieturi.

Unii producatori folosesc folosesc mai multe straturi de vopsea ceeace duce la nasterea unor combinatii diferite. În plus culorile stratului reflectorizant poate varia - auriu-verzui, argintiu, etc. ar trebui sa nu existe diferente functionale intre diferitele culori ale discurilor deoarece fascicoluil LASER este monocrom.

Adaptoare video

Placa video este ansamblul de circuite care realizeaza prelucrarea ++ informatiei ce va fi afisata pe monitor. Tot placa video genereaza comenzile necesare monitorului pt afisarea semnalelor generate de placa video constând în informatia de culoare a fiecarui punct si în plus semnalele de sincronizare necesare baleierii pe orizontala - sincro-linii (H Sincro) si un semnal de sincronizare pe verticala - sincro cadre (V Sincro).

Pixelul este unitatea de afisare la un moment dat din punct de vedere a placii video. Un pixel este caracterizat de coordonate pe orizontala si verticala si în plus de informatia de culoare. Informatia de culoare pt pixel se exprima prin trei semnale separate corespunzatoare culorilor primare - rosu, verde si albastru (RGB).

Adresabilitatea pixelilor se exprima printr-un produs ce reprezinta nr de pixeli pe care placa grafica îi poate afisa într-un anumit mod grafic (nr de pixeli pe orizontala x nr de pixeli pe verticala).

640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768

Adresabilitatea pixelilor este frecvent confundata cu notiunea de rezolutie, caracteristica fizica a monitorului.

Adâncimea de culoare (color depht) este reprezentata de nr de biti utilizati în memoria video pt exprimarea informatiei de culoare a fiacarui pixel. Este echivalenta cu nr de plane de biti ce se stocheaza în memoria video, un plan find însiruirea într-o ordine bine definita (ordinea de afisare a pixelilor), a bitilor corespunzatori unei singure pozitii din adâncimea de culoare a fiecarui pixel. Nr de biti ce exprima adâncimea de culoare dicteaza nr maxim de culori ce pot fi afisate pe ecran la un moment dat. Placile video cu adâncime de culoare mai mari de 24 biti sunt toate true color cu posibilitati de extensie. Bitii care apar în plus sunt folositi pt stocarea altor atribute pentru un pixel - textura sau informatie de adâncime 3D.

n biti - 2ⁿ culori

Ceasul de punct sau frecventa de pixel este frecxventa maxima cu care placa video poate transfera spre monitor informatia completa necesara afisarii unui pixel pe ecran. Este o masura indirecta a performantelor placii video si tine de adresabilitatea de pixel si de rata de împrospatare pe verticala.

Rata de împrospatare pe oizontala sau frecventa de linii se exprima în KHz si reprezinta frecventa cu care este baleiata o linie orizontala de imagine pe ecran.

Rata de împrospatare pe verticala sau frecventa de cadre (refresh) reprezinta nr de cadre (frames) ce pot fi afisate într-o secunda pe ecranul monitorului.

H=VxY

H - frecventa pe orizontala

V - frecventa pe orizontala Y - nr de linii într-un cadru

Frecventa pe verticala este o caracteristica de baza în masurarea performantelor cuplului placa video - monitor. Pt ca afisarea sa fie de calitate, fara pâlpâituri (flickers), este preferabila o rata de împrospatare de minim 70 Hz pt orice adresabilitate de pixeli ("rezolutie").

Standarde pt placi video:

MDA monocrom display adaptor

CGA color grafic adaptor

EGA enhanced grafic adaptor

VGA video grafic adaptor

SVGA super video grafic adaptor

Monitorul se conecteaza la o placa video cu ajutorul unui cablu cu 15 pini, dintre care, pâna la sistemul VGA fiind folositi doar 9 pini, apoi 11, si odata cu aparitia standardului DPMS sunt folositi toti 15.

Arhitectura unei placi video. Compomnentele care alcatiuiesc arhitectura unei placi video sunt:

memoria video

procesorul video

registrii de deplasare

controller-ul de atribute

circuitul de conversie analog/digital - Ramdac

video BIOS

controller-ul de magistrala

generatorul de tact

Rolul memoriei video este de a stoca informatia pt afisarea pe ecran. Indiferent daca reprezinta text sau grafica memoria video + toata informatia necesara afisarii datelor pe ecran monitorului la orice moment determinat de timp si este structurata în asa numitele plane de biti. Fiecare plan având o dimensiune de X x Y biti. Memoria video trebuie sa aiba timp de raspuns mic deoarece trebuie sa asigure un refresh rapid al ecranului, + foarte rapid procesorului care efectueaza scrierea în ea. La memoria videose realizeaza simultan un dublu acces - un acces din partea care efectueaza refresh-ul RAM-DAC si un acces din partea procesorului sistemului pt actualizarea informatiei de afisat pe ecran. Tipul memeoriei video poate fi DRAM, FPM sau EDO. VRAM (video RAM) sau mai nou DDR-RAM (duble data rate RAM), folosite la ultimele generatii de placi video. Necesarul de memorie video depinde de cele doua elemente ale afisarii: adresabilitatea si adâncimea de culoare dorita

X x Y x n/8 = C

unde X - nr de pixeli pe orizontala Y - nr de pixeli pe verticala

n - nr de biti alocati adâncimii de culoare C - capacitatea memoriei video (în Bytes)

Memoria necesara pt o rezolutie este data de produsul dintre adresele pe orizontala, adresele pe verticala si adâncimea de culoare, totul împartit la 8.

Procesorul video

Are urmatoarele functii:

- coordonarea operatiei de transfer de date de pe magistrala sistemului spre memoria video si dinspre memoria video spre circuitele dedicate afisarii

- interpretarea si executia comenzilor video primare primite de la unitatea centrala

- structurarea memoriei video în plane de biti

- accelerator 2D, proces care se refera la manipularea de imagini bmp, mutarea de zone de imagine, umplerea de zone cu culoare sau diferite modele, trasarea de linii sau poligoane, necesar în special interfetei GUI

- accelerare 3D, mapare de texturi, umbriri, efecte de ceata, diferite alte filtre

În cele mai multe cazuri procesorul grafic al placii video contine si controller-ul de atribute si circuitele de conversie digital/analogic, precum si generatorul de tact.

RAMDAC (RAM digital analog convertor) a aparut odata cu înlocuirea monitoarelor digitale TTL cu cele analogice. Avantajul celor din urma este ca pot afisa o infinitate de nuante bazate pe combinatia a trei culori de baza. Prin urmare, fiind vorba de semnal analog vor exista 3 convertoare identice, fiecare cu un anumit nr de intrari. Cu cât cererea de performante a afisarii a crescut cu atât mai performant a trebuit sa devina RAMDAC-ul.

Video BIOS. Codul care spune calculatorului cum sa acceseze placa video este stocat în memoria ROM. La sistemele vechi, optiunea de acces a placii video se face prin intermediul rutinelor video BIOS. Odata cu sistemele de operare evoluate gen Windows, functile Video BIOS sunt implementate de drivere, ele fiind vazute ca mici programe, rutine ce realizeaza comunicarea dintre hardware si software.

Instalarea si dezinstalarea unei placi video. Daca placa video instalata este PnP ea va fi depistata de sistemul de operare Windows si atunci va porni un Wizard ce va realiza setarile necesare folosirii placii video. Daca Windows nu dispune de driver pt acea placa, se va afisa posibilitatea de specificare a unei locatii de unde sa fie descarcate driver-ul. Daca se realizeaza o înlocuire a unei placi video cu o alta este necesara dezinstalarea placii care se schimba. Din device manager se alege optiunea remove pt placa respectiva. O placa video care nu are driver propriu nu va lucra optim, fiind coordonata de un driver standard, instalat automat. În general dirver-ele standard sunt dezvoltate pt anumite rezolutii. Apar driver-e pt standardul de 800/600, standard 1024/768, precum si pt 640/480. Daca monitorul folosit nu este de un tip cunoscut de Windows sau nu are driver propriu, încercam instalarea unor driver-e cu caracteristici performante, având astfel posibilitatea sa fortam lucrul la rezolutii mari.

Interfata AGP. Necesitatea unor rate de transfer ridicate între procersorul sistemului si subansamblul video a condus la aparitia magistralelor locale ale calculatorului, începând cu VL-bus si PCI. Asa cum s-a întâmplat în cazul magistralei ISA, la calculatoarele performante magistrala PCI a cunoscut un trafic foarte intens, la acest trafic contribuind adaptorul video, discul fix si alte periferice care sunt conectate la aceasta magistrala PCI. Pt a se evita saturarea magistralei PCI din cauza informatiei video, Intel a creat o noua intrerfata proiectata special pt semnalul video. Aceasta interfata este numita AGP (advanced graphic port), care apare ca o noua interconexiune pt acceleratoarele grafice. AGP este o interfata care poate functiona la 66 MHz + AGP se bazeaza pe extensia de 64 biti. Functioneaza la viteza maxima a magistralei sistemului, având o rata de transfer de peste 266MB/s. În plus are avantajul ca nu trebuie sa partajeze resursele de + cu alte dispozitive PCI.

Memoria AGP consta din zone alese dinamic ale memoriei sistemului pe care controller-ul grafic le poate accesa rapid. Principalul avantaj al acestei magistrale este dat de rata ridicata de transfer, având rate de pâna la 4x mai mari decât cele ale magistralei PCI, datorita în principal transferului de date care are loc atât pe frontul crescator cât si pe cel descrescator al ceasului. Un alt avantaj al acesteia este interpretarea directa a texturilor din memoria sistemului, în plus prezintând o grafica de calitate ridicata, putând lucra cu texturi de dimensiuni si nivele de detalii nelimitate. Caracteristicile mai reduse si aparitia AGP a adus la o congestie redusa pe magistrala PCI. Aplicatii ce folosesc avantajele AGP pt Windows sunt executate folosind bibliotecile direct drow, librarii instalate în calculator împreuna cu pachetul directX.

Driver-e.

Un PC pe care nu sunt instalate driver-e nu va rula absolut nimic. Driver-ele asigura functionarea componentelor hardware si apar ca mici programe care coordoneaza o serie de functii de+. Driver-ul reprezinta interfata dintre sistem de operare si partea hardware a calculatorului. Utilizatorul nu se întâlneste cu driver-ele. Driver-ele pot crea probleme atunci când ne dorim realizarea unor modificari în comportamentul unor componente sau atunci cand se adauga noi componente. Fisierele de driver-e sunt stocate de obicei în subdirectorul C:\WINDOWS\SYSTEM. Majoritatea driver-elor din acest director provin direct de la Microsoft. În acest director întâlnim în principal driver-e pt componente standard, pt unitatea CD-ROM, unitatea flopy, hard disk, keyboard, dar si pt procesor, chip set-ul placii de baza si mouse. În general driver-ele pt sunet, video, LAN (local acces networck) se adauga de la producatorul respectiv. Ca orice software, driver-ele sunt în permanenta modificate.

Cum recunoastem ce driver-e functioneaza pe un PC? În Device Manager, pt fiecare componenta apare listata versiunea driver-ului folosit, data de aparitie, dar putem obtine si o lista cu fisierele de driver-e corespunzatoare unei componente. Driver-ele apar în general sub forma unor fisiere cu extensia *.drv. Apar însa si fisiere informative despre aparat, fisiere cu extensia *.inf.

Instalarea de driver-e pt componente. În mod normal Windovs fiind un sistem PNP, recunoaste componentele nou introduse, carora le instaleaza automat driver-e, folosind driver-e de de instalare Windows sau cerând sa se indice locatia driver-elor pt componenta respectiva. Sunt cazuri în care Windows nu recunoaste în mod automat noul aparat. În acest caz se foloseste Wizard-ul Add new hardware din Control panel. Acela va cauta componentele noi înca neinstalate. Daca este vazut de sistemul de operare Windows 98, acesta va afisa o lista cu componentele existente si neinstalate. Daca aparatul dorit se afla pe lista, îl selectam si alegem Next. Daca însa cautarea decurge fara folos se introduce disketa sau CD-ROM-ul cu driver-e în unitate si folosind comanda Run din meniul Start se instaleaza driver-ul existent. Daca nu dispunem de nici un driver pt o componenta se poate încerca instalarea unor driver-e generice (standard) din libraria Microsoft. Driver-ele Microsoft sunt configurate pe categori de componente: sound, modem. Daca o componenta pe care dorim sa o instalam nu se gaseste în librarie, ea poate fi catalogata Other devices. Tot aici sunt încadrate componentele a caror instalare a fost întrerupta sau nu s-a încheiat cu succes. Sunt situatii în care este necesara o instalare manuala în respectivul sistem, atunci când Windows nu este capabil sa partajeze resursele. Pt o instalare manuala se foloseste Device manager. Unele driver-e instalate incorect se pot recunoaste deoarece sunt marcate cu o pictograma taiata sau cu un "?". Executând dublu clic pe acesta se poate alege pagina Resource unde putem opera modificari numai dupa debifarea optiunii Use automatic settings. Pt aceasta se foloseste butonul Change settings. Exista componente, chiar PnP care nu pot rula decât pe o anumita IRQ (întrerupere) sau un anumit domeniu de I/O. În acest caz modificam setarile pt aparatul cu care se afla în conflict. Daca avem probleme la instalarea unei componente cu toate ca avem driver-ele necesare, uneori este indicat sa schimbam slotul pt placa respectiva. Daca în sistem s-a instalat hardware si o componenta a fost mutata în alt slot, Windows o va detecta din nou cerând driver-ele pt ea, în ciuda faptului ca acestea exista în sistem.

O solutie rapida ar fi indicarea directorului System din Windows ca sursa pt driver-e. Daca la instalarea unei componente am întâlnit probleme si am realizat unele setari necorespunzator, este indicat sa pornim sistemul fara dispozitivul respectiv, în felul acesta sistemul de operare Windows reconfigurându-se.

Pt a gasi driver-ul adecvat pt o componenta exista mai multe cai. Putem folosi un program special în genul SiSoft Sandra, capabil sa identifice o serie de componente, obtinând astfel specificul dispozitivului respectiv si având acest lucru la dispozitie putem cauta pe Internet sau în colectii de driver-e. Cu ajutorul inscriptiilor de pe componentele unei placi avem posibilitatea sa cautam si sa folosim un driver generic, specific chip set-ului respectiv. Calitatea driver-elor generice este diferita, putând fi mai lente sau mai rapide decât cele originale livrate de producator. Pt foarte multe componente apare o identificare - FCC (federal comunication comision). Folosind aceasta identificare se poate accesa adresa de Internet www.fcc.gov/oet/fccid.

Driver-e virtuale. Toate aplicatiile DOS necesita driver-e virtuale, deoarece ele sunt programate pt a accesa direct hardware-ul. Sistemul generat+ de Windows împiedica un asemenea acces direct. Din aceasta cauza au fost dezvoltate driver-ele virtuale care simuleaza hardware-ul pt + aplicatiilor. În acest fel orice acces direct este interceptat si valorificat.

Dintre toate componentele unui calculator, imprimanta este singura care se instaleaza folosind Wizard-ul Add printers si nu Add new hardware din Control panel. Instalarea unei placi video se face numai dupa dezinstalarea vechiului driver, acest lucru facând sa nu mai avem nevoie de tool de producator. Selectarea rezolutiei maxime trebuie facuta în functie de dimensiunea ecranului. Pt un monitor de 15 inch se recomanda rezolutia de 800 x 600, iar pt monitoare de 17 inch - 1024 x 768. Cu cât este mai mare rezolutia, cu atât este mai dificil pt placa video sa prelucreze un nr mare de culori. O regula de baza ar fi cu cât este mai mare monitorul, cu atât placa video trebuie sa fie mai performanta.

Placa de sunet

Specificatia multimedia (MMX - multimedia extension) pune laolalta alaturi de un calculator, voce, imagini, date si secvente video. Multimedia implica notiuni de intrerconectare. Standardul multimedia impune prezenta în sistemul de calcul a unui CD, a placii audio, interfata midi si a unei perechi de difuzoare. Componenta unui sistem care se ocupa cu prelucrarea semnalelor audio este denumita sound card (placa de sunet). La o placa de sunet se pot conecta ca dispozitive de intrare

un microfon (mic),

un joistik sau o interfata midi (game port/joistik - midi),

alte surse de sunet adaugate la intrarea de linie (line in),

în unele cazuri si un CD-ROM (extern).

La o placa de sunet pot aparea ca iesiri

un speakers stereo pt boxe pasive (fara amplificator audio încorp.) un line stereo (line out) pt boxe active (cu AAF încorporat).

Uneori pot aparea ca o singura iesire cu posibilitatea de setare hardware pe placa de sunet.

Arhitectura unei placi de sunet

Calculatorul primeste din exterior semnale analoge pe care le transforma în semnal digital, le prelucreaza si pe care le transforma din nou în semnal analogic, accesibil utilizatorului la iesirile de linie sau speacer.

Convertorul analogic/digital realizeaza transformarea unui semnal analogic în cel binar proportional cu amplitudinea semnalului.

Aceasta operatie presupune doua etape:

- o prima etapa numita esantionare, în care la intervale constante de timp se extrage din semnaliul analogic esantioane, adica dreptunghiuri cu înaltimea egala cu amplitudinea senmnalului din momentul extragerii,

- a doua etapa constând în cuantizarea esantioanelor obtinute, prin care se exprima amplitudinea acestora. Amplitudinea fiecarui esantion este exprimata în cod binar cel mai apropiat (prin 8, 16 sau 32 biti), precizia fiind cu atât mai mare cu cât nr de biti este mai mare (rezulta o dinamica mai mare). Cuantizarea defineste precizia conversiei în nr de biti.

Partile componente ale placii sunet sunt reprezentate de mixerul analogic format din multiplexoare analogice care permit controlul proportiilor în care fiecare sursa de semnal participa la semnalul de iesire rezultat. Mixerul prermite selectarea sursei de intrare ce va fi esantionata.

Audio codec-ul (codor/decodor) este format din convertoare digital/analogice si analog/digitale, fiind conectat direct la mixer, realizeaza transformarea semnalului primit sau creaza semnal datorita instructiunilor primite.

Generatorul FM si tabela cu forme de unda (wave table) sunt facilitati de generare de sunet (sinteza audio). O memorie ROM si RAM si un controller central ce forneaza chip set-ul placii de sunet. Producatori de chip set-uri de sunet OPTi, Crystal, Ensoniq, ESS, Yamaha, Creative Labs.

Caracteristicile unei placi de sunet. + dupa doua criterii:

raspunsul în frecventa, fiind determinat de generator. În cadrul unui sistem audio permite înregistrarea si redarea unei benzi cuprinse între 20Hz - 20KHz

distorsiunile armonice totale masoara linearitatea unei placi sunet. Apare ca o masura a acuratetii cu care sunetul este redat. Orice element neliniar provoaca distorsiuni sub forma de armonici. Cu cât procentul de distorsiuni este mai mic cu atât calitatea sunetului este mai buna (claritate - sub1%).

Interfata midi este un concept de comunicare pt instrumente electronice bazate pe interfete seriale. Comunicarea are loc pe baza unui protocol, fiind astfel posibil conectarea mai multor instrumente de la producatori diferiti. Midi poseda o serie de instructiuni de comanda numite midi events. Daca se conecteaza o orga electronica la o placa sunet, atunci se pot controla sunetele generate de placa de sunet. Din punct de vedere tehnic apasarea unei clape duce la aparitia unui midi event care comunica placii de sunet ce are de facut. Cu o intrerfata midi se poate transforma calculatorul înrt-un studio de montaj (mixaj).

Standardul MPU-401 defineste o interfata cu aparate midi care apare chiar daca extensiile midi sunt sau nu prezente pe placa. Acest standard se instaleaza odata cu driver-ul placii de sunet. Placa sunet este o componenta care pe lânga o IRQ si adrese de domenii I/O, foloseste mai multe canale DMA.

Tipuri de fisiere sunet. Wave (*.wav) ofera posibilitati de prelucrare a unui sunet caruia, dupa esantionare si digitizare i se adauga un header în care se specifica printre altele frecventa de esantionare si nr de biti pe care+++ semnalului.

Midi (*.mid) contine sunete provenite de la instrumente muzicale electronice. Ele pot fi redate cu chip set-ul FM sau wave table din placa de sunet.

*.mod contine sunete originale cât si sunete predefinite ce prin interpolare pot genera întreaga gama a unui instrument.

Cel mai folosit standard de fisier de sunet este *.mp3 (MPEG 3). Prezinta o codare cu pierderi (reduse, insesizabile pt urechea umana), spatiu redus (1/10 fata de wav) 1 min = 1MB. Pt redarea lor se foloseste frecvent programul Winamp.

Alte tipuri de fisiere de sunet: *.au, *.snd, *.vqf.

Conectarea calculatorului cu alte echipamente

În aceasta categorie se înscriu comunicatiile realizate cu ajutorul porturilor seriale, porturi paralele, a interfetelor de mare viteza (USB, Fire Wire).

Portul serial este interfata seriala asincrona, utilizata pt conectarea mouse-ului, a echipamentelor periferice cu interfata seriala (modem, imprimanta, plotter), pt comunicarea între calculatoare dar si pt conectarea la PC a oricarui dispozitiv cu interfata seriala (cititor de banda). Este asincrona deoarece nu exista nici un semnal de sincronizare sau ceas astfel încât caracterele pot fi transmise la orice interval de timp. Atributul serial se refera la transmiterea datelor pe o linie, bitii succedându-se în serie pe masura ce sunt transmisi.

Transmisia seriala este reglementata de norma RS-232C (Reference standard 232C). Înainte de începerea transmisiei între doua echipamente, emitatorul si receptorul trebuiesc setate identic în ceea ce priveste viteza de transmisie, nr de biti de date, nr de biti de stop, si în plus felul paritatii (specificate de utilizator). Bitul de paritate se obtine prin însumarea valorilor tuturor bitilor de date. Bitul de start are întotdeauna valoarea "0", iar cel de stop - valoarea "1".

Inima unui port serial o reprezinta receptorul/transmitator asincron universal - UART, care controleaza conversia datelor din formatul paralel existent pe magistrala calculatorului în format serial, precum si invers. De fiecare data când un port serial primeste un caracter, el trebuie sa atentioneze procesorul activând o linie de întrerupere (IRQ). În configuratie standard întâlnim doua porturi seriale denumite COM1 (foloseste IRQ4 si adresa I/O 3F8h) si COM2 (IRQ3 si adresa I/O 2F8h), în plus pot aparea COM3 (functioneaza împreiuna cu COM1) si COM4 (functioneaza cu COM2). Când se instaleaza un fax-modem sigur va folosi un port serial si de cele mai multe ori apare pe COM3 (intern sau extern?), pot aparea probleme la instalarea unui modem o rezolvare poate fi data de dezinstalarea din BIOS a portului serial COM2.

Interfata RS-232C defineste o intrerfata mecamnica, electrica si logica între doua echipamente numite DTE (Data transfre equipament) reprezentat de calculator, si DCE (Data carrier equipament), reprezentata de modem, placa retea. Standardul RS-232C defineste 25 de linii de semnal, dintre acestea fiind necesare pt o transmisie seriala asincrona doar 11. În plus IBM a definit un standard pe 9 linii pt comunicare seriala. Semnalele portului serial integrat pe placa de baza sau pe placi multiple I/O ajung la conectorul DB25 sau DB9 (conector tata) atasati carcasei calculatorului la modelele AT iar la ATX apar conectati pe placa de baza.

Tipuri de conexiuni

Pt o transmisie seriala se definesc conexiuni simplex, half duplex si full duplex.

În cazul simplex transmisia se efectueaza într-un singur sens, fie de la DTE la DCE, fie invers.

În cazul half duplex atât DTE cât si DCE pot lucra ca transmitatoare sau receptoare, dar nu simultan. Pt a stabilii cine este receptor sau transmitator la un moment dat se utilizeaza doua semnale: RST (registred to send) si CTS (Clear to send), ambele fiind folosite într-un protocol denumit hand shake.

În cazul conexiunii full duplex, transmisia datelor are loc în ambele sensuri iar partenerii de comunicatie nu se asteapta unul pe celalalt.

Conectarea PC to PC fara modem. Pt conectarea a doua calculatoare aflate la distanta mica (sub 15 m) se pot folosi porturi seriale a caror conexiune se realizeaza cu ajutorul unui cablu null-modem. Conexiunea între doua calculatoare folosind porturile seriale se poate realiza folosind aplicatia direct call chanel din Windows, alplicatie cuprinsa în grupul communication (aplicatia nu se instaleaza la un setup conventional al OS). Substituentul MS-DOS în cazul conectarii a doua calculatoare este aplicatia Norton Commander prin actionarea comenzii link. O conexiune calculator-calculator cu ajutorul porturilor seriale se face în regim master/slave sau host/guest.

Porturile paralele

Sunt folosite îndeosebi pt conectarea imprimantelor dar pe ele se pot conecta unitati CD externe, unitati ZIP, scaner, stroner (cititor de banda magnetica). Portul paralel are 8 linii pt transferarea simultana a tuturor bitilor unui octet si alte câteva linii pt control si sincronizare. Într-un calculator pot exista pâna la 3 porturi paralele. În momentul pornirii calculatorului, BIOS detecteaza porturile si le afecteaza denumirile LPT1, LPT2, PLT3. În general PLT1 foloseste IRQ7 si adresa I/O 378h. Cu toate ca interfata paralela a fost constituita exclusiv ca mediu de redare, IBM a modificat-o facând o interefata bidirectionala. Acest fapt introdice un alt standard numit EPP (Ehanced paralel port) care permite rate de transfer între 1,5 si 2 MB/s. Daca se doreste utilizarea facilitatilor EPP cablul utilizat trebuie sa fie un cablu EPP si perifericele utilizate trebuie sa cunoasca acest mod. Pt acest standard afectarea pinilor ramâne aceeasi dar functionarea unor linii noi trebuiesc configurate în control manager. Un alt standard a fost pus la dispozitie în anul 1992.

ECP (Extended capabiliti port) - standard ce ofera aceeasi rata de transfer ca EPP, în plus având posibilitatea de a emite si receptiona si atunci când calculatorul este ocupat cu alta sarcina. În plus ECP permite o comprimare a datelor utilizând standardul RLE, comprimare care se realizeaza folosind semnale ce vor fi reprezentate prin nr de repetari.

Portul paralel cunoaste în total 5 moduri de operare: compatibiliti (4 biti),

neble (8 biti),

byte,

EPP,

ECP.

Primele trei moduri stabilesc doar standardul portului paralel si sunt reunite sub denumirea de SPP (Standard paralel port).

USB (Universal serial bus)

Este o interfata de mare viteza care poate atinge rate de transfer de 12 - 40 MB/s. Pe aceasta interfata se pot conecta orice tip de periferice care sunt dotate cu un conector USB, fiind în primul rând vizate echipamente de genul audio, video, echipamente care au nevoie de rate de transmisie mari. Se mai pot conecta tastaturi, imprimante, mouse. USB apare ca o interfata seriala, + transmisia datelor se face pe un singur canal în mod half duplex sau full duplex. Perifericele utilizarte se conecteaza cu ajutorul unui conector cu 4 fire pe care se transmit semnalele notate cu V bus, D+, D-, GND. Datele sunt transmise diferential prin D+ si D-, iar canalul V bus este un traseu de putere care permite alimentarea aparatelor de mici dimensiuni (consumatori mici). Este de tip PnP fiind autodetectat în momentul conectarii, fiecare periferic fiind dotat prin standard cu registrii care furnizeaza informatii proprii de conectare. Sistemul de operare încarca driver-ele în mod dinamic, astfel driver-ul este autoinstalat în momentul conectarii si dezinstalat când perifericul sau unitatea centrala iau hotarârea deconectarii. Dupa instalarea driver-elor perifericul cere o alocare de banda, aceasta fiind alocata în mod dinamic în functie de cerintele fiecarui periferic. La nivel fizic datele sunt transmise în pachete în mod sincron sau asincron, pachetul fiind cea mai mica unitate de transmitere a datelor. USB defineste patru tipuri de transfer: control,

întrerupere,

izocron

masiv.

++ de USB au fost elaborate în ideea de a putea fi folosita o mai mare diversitate de echipamente. Toate echipamentele trebuie sa suporte modul control destinat configurarii si informatiilor de stare transmise între unitatea centrala si periferic. Modul izocron este echivalent cu modul sincron si este destinat asigurarii unui acces sigur si constant la bus. Este folosit pt o largime de banda fixa si o toleranta sporita la erorile de transmisie si este folosit în special pt sistemele de video si audio conferinte. Întreruperea este dinamic alocata componentei care face legatura cu utilizatorul. O cerere neces+ de o comunicatie nu este facuta dar + trebuie setate+. Transferul de tip masiv este destinat în principal scanerelor si camerelor video digitale si le permite acestora sa dispuna de toata largimea de banda disponibila a magistralei, din acel moment. Din punct de vedere al sistemului de operare, comunicarea se face p+ reprezentat de pipes de date, câte una pt fiecare transfer de date deschis. Aceste conducte sunt de toua tipuri: sincrone si asincrone în functie de perifericele care le deservesc.

Interfata 1394 sau Fire wire este o interfata seriala de foarete mare viteza care permite rate de transmisie de pâna la 400 MB/s si este planificata sa ajunga la rate de 1GB/s. Este vazuta ca o conexiune de viitor, permitând conectarea multor tipuri de echipamente. A aparut datorita cererii mari de calitate a transmisiei audio/video. Specificatiile acestei intrefete au fost elaborate de Apple în anul 1986, fiind botezata Fire Wire, dar s-a impus greu pe piata neavând suport Intel decât în ultimul timp. Interfata 1394 are multe elemente în comun cu USB: realizeaza o încarcare dinamica a driver-elor, echipamentele contin registrii de stare si control, transferul se face cu alocare de largime de banda si dimensiune în timp.

Alte interfete pt conectarea perifericelor. IrDA (Infrared development asociation). Acest standard utilizeaza radiatia infrarosie pt conectarea calculatorului la diverse echipamente sau la alte calculatoare.

WAP (Wireles aplication port).

Modemul (modulator-demodulator)

S-a impus ca periferic între interfata seriala a calculatorului si linia telefonica. Semnalul de la portul serial al unui calculator este preluat de un modem extern prin intermediul unui cablu, este transformat în semnal analogic modulat care apoi este transmis pe linia telefonica la un alt modem. Cel de-al doilea modem extern demoduleaza semnalul primit, îl transforma în semnal digital si apoi în formatul necesar interfetei seriale si îl trimite la portul serial al calculatorului.

Modemul intern se instaleaza ca oricare alta placa interna conectata la magistrala calculatorului. Sunt asemanatoare ca schema bloc cu cele exterioare, lipsindu-le însa interfata RS-232C.

Standardizarea transferului de date. Modularea pe partea emitatorului si demodularea de partea receptorului, trebuie sa se realizeze în acelasi mod facând necesara o standardizare. Pe lânga viteza de transfer si forma codarii se reglementeaza si controlul erorilor si al compresiei datelor. Un modem poate lucra full dupledx si half duplex, cea din urma fiind o comnexiune specifica pt fax, conexiune cu numele de G3. Majoritatea normelor pt transferul de date lucreaza în mod full duplex. Pt ca modemurile sa se înteleaga între ele trebuie sa utilizam aceiasi metoda de modulatie.

Se folosesc modulatia în frecventa - FM,

modulatia în faza - PSK (Phase shift key)

modulatia în quadratura - QAM (Quadrature amplitude modulation).

Fiecare rata de transfer foloseste o alta metoda de modulare. Pt obtinerea unor rate de transfer mai bune exista doua posibilitati: marirea largimii de banda a liniei telefonice (standardizata la valoarea de 3100Hz, cuprinsa în spectrul voce, 300 - 3100Hz) sau transferarea unei cantitati mai mare de date în unitatea de timp prin folosirea unei metode de modulare mai performante. Începând cu norma V22 care garanteaza + 1200 bps (biti per secunda) se foloseste modulatia în faza. Urmatoarea treapta pt accelerarea transferului a reprezentat modularea în quadratura, dublând rata de transfer. Pt a trece de pragul de 9600bps, dat de norma V32 se folosesc etaje suplimentare de codare în faza si amplitudine, standardul primind denumirea de V32 bis, asigurând rate de 14400 bps. S-a ajuns apoi la 33600 bps prin configurarea etajelor modulatoare în functie de caracteristica liniei de transmisie. În cazul standardului V34 este masurata capacitatea liniei telefonice si abia apoi se configureaza etajele modulatoare, viteza de transfer a secventei si parametrii filtrelor.

Ultima realizare o reprezinta rata de transfer de 57600 bps, conditia fiind ca cel care receptioneaza datele si cel care le emite sa fie conectati la o centrala digitala.

Corectia erorilor se refera la posibilitatea pe care o au unele modemuri de a identifica erori si a retransmite automat datele care par a se fi deteriorat în timpul transmisiei. Ca operatia de corectie sa functioneze ambele modemuri trebuie sa fie aduse la acelasi standard. Pt corectia erorilor exista doua standarde compatibile între ele: MNP4 si V42. În ambele cazuri datele sunt transmise sincron pe linie. V42 ofera o rata de transmisie cu pâna la 20% mai buna folosind algoritmi de detectie mai inteligenti.

Compresia datelor se refera la posibilitatea pe care o au modemurile de a compacta datele pe care le transmit. În functie de tipul fisierului putându-se realiza o compresie de pâna la 50% din dimensiunea originala, dublându-se practic rata de transfer. Pt compresia datelor exista doua standarde compatibile: MNP5 si V42 bis, cel din urma mai performant.

Apelarea modemului. În modemul în care prin software-ul de comunicatie se formeaza un nr de telefon, releul încorporat în modem comuta linia telefonica de pe telefonul auxiliar pe modem si modemul formeaza sau transmite la centrala nr exact de telefon. Daca postul apelat se prezinta la apel, modemul apelat sesizeaza acest lucru si ambele încearca sa cada de acord asupra unei rate de transfer (protocol), cu exceptia cazului în care se foloseste standardul V34, unde lucrurile se întâmpla astfel: modemul apelat transmite un semnal de recunoastere care caracterizeaza norma cea mai buna pe care poate transmite. Daca difuzorul modemuliui este pornit, în timpul acestei proceduri poate fi auzit un sunet. Daca modemul apelat nu este + semnal corespunzator, primul modem transmite într-o norma inferioara. Lucrurile se repeta pâna când se stabileste norma corespunzatoare de transmisie. Acest mod de lucru este greoi si introduce multe erori. Din aceasta cauza V34 foloste o alta tehnica numita V8. Ambele modemuri transmit la început cu 300 bps corespunzator normei V21. Modemul care apeleaza transmite o lista cu toate standardele cunoscute de el. Modemul apelat selecteaza din aceasta lista modul în care poate lucra si trimite noua lista înapoi. Modemurile încep sa transmita în cel mai performant mod comun, transmisia începând cu emisie si receptia de semnale de test privind natura performantelor liniei. Cu aceasta ocazie sunt colectate informatii despre viteza de transmisie, configurarea filtrelor si + de frecventa. Astfel informatiile sunt comparate de modemuri si analizate si apoi sunt integrate în transmisie. Aceasta procedura se numeste hand shake si în momentul în care a reusit, modemurile încep sa transmita efectiv.

În exprimarea ratelor de transfer apar doua unitati de masura: baud si bps (biti/sec). 2400 baud înseamna ca receptorul poate sesiza 2400 de altrernante ale semnalului într-o secunda + tipul modularii pt a vedea câti biti sunt transmisi într-o alternanta a semnalului. Doar în cazul normei V21 rata exprimata în bps si cea în boud se confunda, deoarece 1 bit se transmite la fiecare alternanta. Pt toate celelalte standarde de modulare folosite fac ca nr de bps sa fie un multiplu al ratei exprimate în boud.

Modemurile externe sunt în general mult mai performante decât cele interne, fiind conectate la portul serial si neconsumând din resursele sistemului, ++, corectia si compresia datelor se efectueaza prin hardware. În cazul modemurilor interne s-a renuntat la implementarea hard a corectiei datelor, lucru ce le transforma în mari consumatoare de resurse. Print instalarea unui modem PnP într-un sistem acesta va ocupa un port serial numit COM3. Modemurile mai vechi care nu pot fi instalate decât pe COM2 lucreaza numai dupa ce dezinstalam acest port din BIOS.

Sistemul de operare Windows are un mod de detectie automat a noilor device-uri (echipamente), mod ce tine de tehnologia PnP. În cazul în care sistemul de operare nu a detectat componenta instalata fizic se poate trece la o recunoastere manuala a modulului folosind pictograma (icon) din Control panel. Windows va încerca detectarea portului si a tipului de modem. Daca avem de-a face cu un modem extern în timpul acestei proceduri el trebuie sa fie pornit si racordat la portul serial. De multe ori este recomandat sa fie conectat si la linia telefonica. Modemurile interne se pot conecta pe ISA, PCI sau mai nou pe porturile dedicate pt comunicatii AMR (produs de AMD) sau CNR (Intel). Acestea din urma sunt unitati modem soft, device-ulrile respective ne mai având functii de codare si compresie, putând fi vazute mai mult ca interfete între sistem si priza telefonica. Daca detectarea modemului a esuat se poate face instalarea modemului prin selectarea manuala a tipului de modem. Daca este detectat de Windows 95, Windows 98 dupa instalarea modemului se impune o restartare, lucru care nu este obligatoriu în Windows NT sau 2000.

DTE - sistem rata maxima de transfer interna de 115200 bps

DCE - modem rata maxima de transfer pe linia telefonica de 57600 bps

Un modem de o anumita viteza poate functiona în general la toate ratele inferioare. Neexistenta driver-elor pt un anumit tip de modem poate fi sulplinita de driver-ele generice ale Windows-ului, putându-se încerca instalarea unui modem ca fiind standard modem la o anumita viteza. O instalare incorecta a unui modem îl poate face sa apara ca functioneaza pe porturi seriale gen COM 7 sau 5. Exista însa si tipuri de modem care se instaleaza pe un alt COM decât primele patru si apoi cu ajutorul unei aplicatii de configurare este setat sa lucreze pe cel mai mic port serial disponibil (CLM Cirrus Logic). Realizarea unei conexiuni cu ajutorul unui modem foloseste aplicatii si protocoale specializate. Se poate realiza o conectare calculator-calculator (PC to PC) prin intermediul retelei telefonice. În acest sens Windows vine cu aplicatia Hyperterminal, dar pe un calculator pot fi instalate si alte aplicatii pt +++. Aplicatia Phone dialer folosita cu un modem ce are si functia voice poate transforma calculatorul în aparat telefonic, aplicatie care permite legarea calculatorului ca pe un telefon la o retea de calculatoare se numeste dial up networking si într-o instalare corecta se instaleaza în network neighborhood un dial-up adapter. Acesta este în fapt o placa de retea facând posibila conexiunea calculatorului într-o retea.

O retea de PC functioneaza pe baza unor protocoale, cel mai folosit la Internet fiind protocolul TCP/IP (Transfer controll protocol/internet protocol), reuniune de doua protocoale, unul care se ocupa cu controlul transmiterii iar celalalt cu interfata proprie de retea a calculatorului. Orice calculator conexat la o retea ce functioneaza pe baza acestui protocol are o adresa proprie numita IP adress, o adresa determinata unic de o combinatie de 32 biti. Pot exista pe Internet 2³² adrese fixe (DNS - ? name service). Internetul este vazut ca o retea la nivel mondial bazata pe protocolul TCP/IP, retea în care conexiunile sunt realizate pe diverse medii: linie telefonica publica, linii închiriate, cablu coaxial, CATV (cabluri din retele TV), fibra optica, unde radio, satelit.

Dispozitive de intrare

Tastatura

De-a lungul timpului au fost dezvoltate mai multe tipuri de tastaturi. Dupa nr de taste se diferentiaza în:

PC XT cu 83 taste

AT cu 84 taste

AT extinsa cu 101 sau 102 taste

Native Windows cu pâna la 104 taste

În prezent se produc tastaturi care pot avea în plus si alte dispozitive de indicare încorporate - pointing device (pâna la 18). Tastatura extinsa reprezinta standardul curent, disponibila în câteva variante compatibile între ele, la care principiul de functionare este acelasi. Tastatura se poate atasa la sistem folosind mufe DIN cu 5 pini sau Mini DIN cu 6 pini.

O tastatura consta dintr-o serie de contacte montate într-o retea numita matricea tastelor. Când este apasata o tasta un procesor aflat în tastatura o identifica prin detectarea locului din retea care arata tipul tastei respective. De asemenea procesorul tastaturii interpreteaza cât timp sta tasta apasata si poate transmite ++apasarile multiple. Un buffer de 16 octeti aflat în tastatura opereaza asupra tastarilor rapide sau multiple trimitând sistemului succesiv. Tastatura se conecteaza cu sistemul printr-o legatura seriala care transmite si receptioneaza datele în bloc de 11 biti din care 8 sunt biti de date +++. Desi legatura este seriala ea nu este compatibila cu interfata seriala RS-232C.

Controller-ul de tastatura se afla integrat pr placa de baza. Când primeste informatii de la tastatura activeaza IRQ1 si trimite informatiile la procesorul sistemului. Daca se tine o tasta apasata, aceasta devine automat repetitiva (tipematic), fapt ce înseamna ca trebuie trimis codul corespunzator în mod repetat placii de baza. Tastatura AT are câte un ++ programabil pt rata de repetare (tipematic rate) si pt întârziere (tipematic delay). Atunci când se apasa o tasta procesorul tastaturii citeste locatia comutatorului din matricea tastaturii. El trimite apoi controller-ului aflat pe placa de baza un bloc serial de date continând codul derecunoastere al tastei. Chipul integrat pe placa de baza traduce codul de recunoastere real al tastaturii si îl transmite procesorului sistemului. În cele mai multe cazuri atunci când este apasata o tasta, contactul se face cu mici întreruperi. +sunt operate+ câteva cicluri închis/deschis rapide,+++ verticala a comutatorului se numeste bounce iar procesorul din tastatura trebuie sa îl filtreze, sa îl deosebeasca de o tastare rapida efectuata de utilizator. Tipurile de contacte pt tastatura pot fi clasificate în mecanice si cu efect capacitiv.

Cele mecanice pot fi cu cleme metalice, cu element spongios cu calota de cauciuc sau cu membrana elastica. Un comutator mecanic cu cleme metalice este alcatuit din doua cleme elastice repartizate una pe X si una pe Y + la apasarea capacului tastei se face + între acestea la + un arc împinge capacul + în pozitia de repaus pt a da un efect tactil mai putrernic apare o combinatie de cleme cu arc ce da senzatia de basculare la apasarea tastei. Contactul cu clema are o durata de viata de 20.000.000 de actionari. Sunt foarte traince si de multe ori au si contacte cu autocuratare, totodata+ ele ofera o perceptie tactila excelenta ce le situeaza pe locul doi intr-un clasament al tastaturilor.

Comutatoare mecanice cu element spongios. Contactul electric+++ si se + printr-un burete cu calitati elastice + montat în partea inferioara a unui miez noale actionat de tasta. La apasare comutatoruluintactul placa conducatoare închide un circuit de pe cablaj. La eliberarea lui arcul de revenire împinge tasta la loc, elementul spongios atenuând + antrenând contactul. Buretul diminueaza reculul dar da totusio senzatire de moliciune. Principalul' acestui tip de comutatoare o reprezinta perceptia attactila iar sistemele cu asemenea careau tastaturirecurg la o stratagema, dând diverse semnale sonore în difuzorul intern. Comutatoearele cu calota de cauciuc oflosesc în loc de arc o calota de cauciuc + + + +. Când se apasa o tasta, axul actioneaza perpendicular + face + sa opuna rezistenta iar apoi sa cedeze brusc. Când a cedat elementul + o perceptie ++ pastila de grafit formând contactul de dedesupt. La eliberarea tastei calota revine la forma inistiala. Rezistenta cauciucului la +++ ofera o perceptie tactila trzonabila ' pastilei de grafit este folosita pt rezistenta ei la coroziune si pt actiunea de autocuratare asupra contactelor de dedesupt.

Tastatura cu membrana este o varianta a celei cu calota în care tastele nu sunt separate ci sunt modelate împreuna într-o folie cre sta presata + de cauciuc + fiind utilizata foarte mult sunt recomandate în medii vitrege deoarece folia se poate modela împreuna+ si sigila. Comutatoarele capacitive sunt singurele comutatoare nemecanice. Sunt mai scumpe dar sunt mai rezistente la + si coroziune. Comutarea nu se produce prin contact mecanic direct + ci prin detectarea modificarilor produse asupra capacitatii circuitului. Când se apasa tasta axul ei deplaseaza placa superioara spre placa fixa, modificând capacitatea, lucru ce este detectat de un circuit comparator din tastatura. Acest tip de comutator este imun la coroziune si murdarie, nu are probleme de instabilitate verticala (bounce) si este cel mai durabil, rezistând la 25.000.000 de actionari. Tastatura se livreaza cu nu cablu prevazut la capatul dinspre sistem cu un conector.

Acesta poate fi DIN sau MiniDIN (PS/2).

Corespondenta pinilor la mufa DIN: prin pinul 1 se transmite un semnal de ceas, prin 2 - date, pinul 4 fiind conectat la masa (GND), pinul 5 la +5V iar pinul3 fiind neconectat. La mufa MiniDIN pe pinul 1 se transmit date pe 5 semnalul de ceasm pinul 3 este legat la masa ,pinul 5 la +5V , pinii 2 si6 fiind neconectati. Conectorul pt mouse pe o placa de baza ATX sunt tot MiniDIN cu 6 pini însa daca se monteaza tastatura în loc de mouse si invers, acestea nu vor functiona.

MOUSE

Un mouse este compus dintr-o carcasa, o bila de cauciuc, doua sau trei butoane si un cablu flexibil cu 4 sau5 fire prevazut cu un conector de interfata+ pt atasare la sistem. Miscarileea bilei sunt transformate în semnal electric care se transmite sistemului. Conectorul folosit + va depinde de interfata utilizata. Mouse-ul comunica cu sistemul printrun driver de mouse sau este inclus în software-ul de sistem. Interpretarea miscarii este simpla; doua role, una ptinterpretarea pe axa x si alta pt y sunt rotite de miscarea bilei pe masa. Rolele sunt conectate la mici discuri prevazute cu obturatoare (fante) care în mod alternativ permit sau nu trecerea luminii. Miscarea lor este detectatarminata de senzori optici care urmtresc modul în care o lumina infrarosie clipeste pe masura ce ++ obtureaza sau nu raza de lumina. Modelele bazate pe acest principiu se numesc mecano-optice si sunt cele mai utilizate astazi.

Microintrerupatoarele (microswitch) sunt conectatela circuitul integrat la care sunt conectati si senzorii optici. Circuitul codifica informatia primita de labutoane si de la detectorii luminosi si le transmite catre portul de mouse din calculator, care poate fi COM sau PS/2. Pt a trimite serial + portul serial al calculatorului alimentarea pt mouse trebuie realizata prin tensiuni+ una pozitiva si una negativa. Înainte de lansarea în executie a driver-ului serial RST ++ are modul low , -12V, intrând în executie trece în hi, +12V în gol. Deoarece circuitul integrat din mouse se alimenteaza din semnalul RST+ care actioneaza+ prin scaderea nivelului la valoarea de +6V si -6V. un alt tip de mouse este cel care lucreaza cu un pad special numit grid pad.

Mouse-ul find+ optic el reflecta lumina a doua LED dispuse în unghi drept spre + fototranzistorii aflati în mouse. Reteaua foarte fina a grid padului asigura impulsurile care definesc miscarea mouse-ului. Tipurile de interfata pt mouse + la calculator se face prin trei dispozitive: seriala - COM sau USB, port dedicat pt mouse pe placa de baza - PS/2, interfata de magistrala - placa adaptoare. O metoda des întâlnita de conectare a mouse-ului o reprezinta intrerfata seriala. Deoarece pt comunicarea mouse-PC sunt necesari doar 4 biti de semnal, în conector pinii respectivi lipsesc.

Mouse serial poate fi conectat la oricare dintre cele doua porturi seriale ale unui calculator. La initializarea sistemului driver-ul de mouse examineaza porturile pt a determina la care dintre ele este conectat mouse-ul. Cum un mouse nu este conectat direct la sistem nu el este cel care îi folosesrtre resursele ci portul serial corespunzator lui.

Portul pt mouse PS/2. Cele mai multe calculatoare noi se livreaza cu port dedicat pt mouse. Conectorul frecvent folosit este MiniDIN. Conxiunile portului pt mouse duc de fapt la acelasi controller de tip 8042 folosit si pt tastatura. Conectarea mouse-ului la portul dedicat este cea mai buna metoda pt ca în acest mod nu se pierde nici un conector dre interfata si nici un port serial. Resursele standard folosite de un port pt mouse sunt IRQ12 si adressele de I/O 60h si64h. interfata de magistrala cu mufa pt mouse este folosita în sistemele care nu dicpun de un port dedicat sau de un COM liber.

Trackpoint este o tastatura care are o maneta cu vârf de cauciuc între tastele B,H si G. apasândarea maneta cu degetul se poate misca cursorul pe ecran. Maneta nu se misca si nu este un joystick, în schimb are un capac din cauciuc Semiconductoric ce contine traductori de presiune. Sistemul a fost implementat de IBM pe sistemele Laptop. Track ball este un dispozitiv a carei bila trebuie miscata manual pt a deplasa un cursor pe ecran. Modelele mai noi de mouse mai contin butoane aditionale, în general pt functia de scrool. Aceasta se poate realiza cu aplicarea unei mici rotite atasate la mouse sauchiar cu actionarea unui mic joystick implementat pe mouse.

Document Info

Accesari: 32766
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta

Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul:
in pagina web a site-ului tau.

eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare