Спецификация Plug and Play для шины ISA

Решением задачи изоляции карт ISA, программного распределения системных ресурсов, конфигурирования и передачи параметров операционной системе и прикладному ПО явилась спецификация компаний Intel и Microsoft “Plug and play ISA Specification”, её версия 1.0а была опубликована в мае 1994 года. Вышеперечисленные задачи решаются для карт PnP, которые могут работать и в окружении традиционных карт, называемых Legacy Cards. Поскольку описание программной части этой спецификации достаточно объемно и выходит за рамки данной книги, рассмотрим принципы реализации PnP в основном с точки зрения аппаратных средств.

Конфигурирование в системе PnP состоит из следующих шагов.

1. Производится изоляция одной карты от всех остальных.
2. Карте назначается номер CSN (Card Select Number), фигурально выражаясь - «приделывается ручка» (Assign a handle), за которую её можно «ухватить» дальнейшим командам PnP.
3. С карты считываются данные о сконфигурированных и поддерживаемых ресурсах. Эти шаги повторяются для всех карт, после чего выполняются завершающие шаги.
4. Производится распределение (арбитраж) системных ресурсов, выделяемых каждой карте.
5. Каждая карта конфигурируется согласно выбранному распределению ресурсов и активируется(переводится в рабочий режим).

Все шаги конфигурирования выполняет процедура POST(если BIOS имеет поддержку PnP) или операционная система при загрузке. PnP Bios может ограничиться конфигурированием и активацией только устройств, участвующих в загрузке, оставляя конфигурирование и активацию дополнительных устройств ОС. BIOS без поддержки PnP может использовать необходимые для загрузки устройства, сконфигурированные с параметрами умолчания, а изоляцией карт, сбором информации и конфигурированием займется операционная система при загрузке. Вариантов много, но все они опираются на единые методы взаимодействия с картами ISA PnP.

Мониторы

Монитор (или дисплей) предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Формирование изображения на экране монитора может выполняться различными способами.

Мониторы бывают цветными и монохромными.

В цветных мониторах изображение формируется светящимися точками зеленого, красного и синего цветов.

В монохромных мониторах изображение формируется точками белого, зеленого или коричневого цветов. Такие мониторы используются в специальных компьютерах (например, кассовых аппаратах).

Мониторы имеют различные размеры. Наиболее распространенные - от 15 до 21 дюйма (по длине диагонали). В издательских системах, как правило, используются мониторы до 21дюйма.

Цветные мониторы характеризуются зерном, т.е. расстоянием между точками светящегося вещества одного цвета. Размер зерна определяет качество монитора, а также четкость изображения. На качественн6ых мониторах размер зерна не должен превышать 0,25мм, на мониторах среднего качества – 0,28мм, на мониторах низкой ценовой планки – 0,31мм.

Видеорежим монитора характеризуется разрешением, частотами вертикальной и горизонтальной развертки (частотой кадров и строк).

Разрешение монитора зависит от качества видеосигнала, передаваемого от видеоконтроллера в монитор. Этот сигнал описывает изображение как прямоугольную сетку цветных точек. Количество точек по горизонтали и вертикали в передаваемом изображении называется разрешением. Если, например, разрешение 640х480, то это означает, что изображение на экране состоит из 640 точек по горизонтали и из 480 точек по вертикали, т.е. всего 640х480=307 200 точек.

Чем выше разрешение, тем более качественным будет изображение на экране.

Монитор отображает принимаемый видеосигнал построчно, выводя последовательно один ряд точек за другим. Для перехода от одной строки к другой видеоконтроллер посылает монитору специальные управляющие сигналы. Частота управляющих сигналов, указывающих на необходимость перейти к следующему ряду точек, называется частотой горизонтальной развертки (частотой строк).

Частота управляющих сигналов, указывающих на необходимость перейти к изображению верхнего ряда точек, называется частотой вертикальной развертки (частотой кадров).

Если величина частоты горизонтальной развертки существенна для согласования видеоконтроллера и монитора, то частота кадров важна для восприятия информации человеком, поскольку указывает, как часто изображение меняется на экране.

Если частота кадров незначительна, то изображение будет восприниматься как мерцающее. Лишь при частоте кадров выше 70 Гц мерцание пропадает.

В настоящее время, как правило, используются мониторы со следующим разрешением: 800х600

1024х768

1280х1024

1600х1200.

Качественные мониторы имеют почти плоский экран, антибликовое, антиотражающее и антистатическое покрытие, соответствуют нормам экономии электроэнергии (energy star), имеют регуляторы размера и положения изображения, способы коррекции подушкообразных и трапециевидных изображений, настройки цветовой температуры, наклона и поворота изображения.

Одним из требований к качественным мониторам является требование абсолютно правильного отображения цветов. Такие мониторы оснащаются возможностью калибровки, т.е. настройки цветовос­произведения. Для калибровки цветовоспро­изведения мониторов соответствующее программное обеспечение в комплекте со специальным средством – калибратором, которое измеряет цвета, воспроизводимые монитором.

Электронные схемы компьютера, обеспечивающие формирование видеосигнала, т.е. определяющие изображение на мониторе, называется видеоконтроллером. Современные видеоконтроллеры обеспечивают представление информации на экране мониторов в двух режимах, а именно в текстовом и графическом.

В графическом режиме программа, которая обеспечивает работу монитора, выводят изображение в виде прямоугольной сетки точек. Цвет каждой из точек может задаваться отдельно. При выводе текстов на экране монитора можно использовать разные шрифты, размеры символов, цвета и расположения символов.

Современные операционные системы поддерживают работу графического режима монитора (Windows, Linux, OS2…). Работа монитора в графическом режиме связана с обработкой больших объемов информации. Чтобы обработка информации осуществилась с приемлемой скоростью, необходимо иметь мощный микропроцессор, а также высокопроизводительный видеоконтроллер.

В текстовом режиме работы экран монитора разбивается на отдельные места (25 строк по 80 символов, которые называются знакоместами). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее определенных символов. Для каждого знакоместа на экране монитора работающая с экраном программа сообщает видеоконтроллеру всего 2 байта информации (1 байт для кода символа, 1 байт для отображения информации о цвете символа или фона). По этим данным видеоконтроллер формирует изображение на экране монитора. Для формирования изображения каждого символа, видеоконтроллер использует матрицу точек фиксированного размера (например, 8х16 точек). В этой матрице отмечено, какие точки соответствуют символу, а какие – фону. Совокупность матриц для каждого из 256 возможных символов составляет шрифт.

Существуют таблицы, которые описывают соответствующие между кодами символов и их изображением (таблицы кодировки символов).

Монитор может отображать любые цвета. Вместе с тем, общее количество цветов, воспроизводимых на экране монитора, ограничено (из-за ограниченности памяти видеоконтроллера). Как правило, существуют режимы, которые позволяют воспроизводить 16, 256, 16 800 000 цветов…

Для офисных приложений, как правило, достаточно 256 цветов. Однако, при воспроизведении многоцветных рисунков гораздо привлекательнее режимы с высокой степенью разрешения, когда может использоваться 16,8 млн. цветов. Чем больше цветов одновременно воспроизводиться на экране монитора, тем больший объем видеопамяти должен иметь видеоконтроллер. Например, разрешение 1024х768 и 256 цветов требуют 768 Кб информации для видеоконтроллера в каждой точке. Видеопамять формируется блоками по 512Кб. Данный режим работы достижим лишь на видеоконтроллерах с объемом памяти менее 1 Мб.

Требуемый объем памяти видеоконтроллера: