Magistrale

• Jedną z najważniejszych cech 

współczesnych komputerów jest tzw. 
Architektura otwarta, tzn. 
architektura pozwalająca na 
współpracę z dowolnymi procesorami

Magistrale

• Wyróżnia się trzy magistrale, 

spełniające różne funkcje

• Magistrala adresowa
• Magistrala sterująca
• Magistrala danych

• Magistrala adresowa: służy do 

przesyłania adresów komórek 
pamięci operacyjnej lub układów 
wejścia-wyjścia, do których odwołuje 
się procesor w trakcie wykonywania 
cyklu maszynowego;

• -magistrala danych: kody 

programów, dane.

• Magistrala sterująca – określająca 

rodzaj wykonywanego cyklu 
maszynowego

• Magistrala to zestaw przewodów lub ścieżek w 

obwodach drukowanych, zwanych liniami, niosących 
sygnały wspólne dla wszystkich uikładów. Zestaw taki 
wyposażony jest w złącza wyprowadzające na 
zewnątrz sygnały przesyłane poszczególnymi liniami. 
Do magistrali może być podłączona dowolna luczba 
nadajników lub odbiorników danych, przy czym w 
jednej chwili na magistralę może nadawać tylko jeden 
nadajnik.

• W celu uniknięcia błędów stosuje się albo organizację 

typu „master-slave” albo specjalne układy, których 
celem jest niedopuszczenie do konfliktów.

• Magistrala ma decydujące znaczenie 

dla szybkości przesyłu danych 
wewnątrz komputera do 
zainstalowanych na płycie głównej 
kart rozszerzeń oraz kontrolera

• Przykłady:

– ISA
– MCA
– EISA
– VLB
– PCI

• Schemat połączeń systemu 

wykorzystującego magistralę PCI.

• W gniazdach magistrali zewnętrznej są instalowane:

– Karty graficzne,
– Karty dzwiękowe
– Karty sieciowe
– Kontroledy dysków
– Karty TV

• Oprócz gniazd rozszerzających płyta główna zawiera 

inne łącza, tzw. Porty wejścia-wyjścia, umożliwiające 
podłączenie różnego rodzaju urządzeń zewnętrznych.

• Należą do nich między innymi następujące złącza: 

porty szeregowe (RS232), porty równoległe 
centronics, złącze PS/2 (do podłączania klawiatury).

• Elementy systemu przesyłąją między sobą 

informacje poprzez łącza. Łącze hjest to zbiór 
linii przesyłowych pomiędzy nadajnikiem a 
odbiornikiem. W łączach mobą być przesyłane 
3 typy sygbałów:

– Informacyjne
– Sterujące
– Synchronizacyjne.

• W łączu wyróżnia się przesyłanie:

– Szeregowe
– Równoległe

• Włączach szeregowych dane są 

transmitowane poprzez pojedyńczą 
linię informacyjną ( 2 w obu 
kierunkach).

• Łącze równoległe zawiera wiele linii 

informacyjnych. ?Główną zaletą jeswt 
zwiększenie prędkości transmisji.

• Łącza simpleksowe i dupleksowe
• Informacje pomiędzy dwoma 

urządzeniami mogą być przesyłane w 
jednym lub dwóch kierunkach. 
Simpleksowe – informacje są 
przesyłane tylko w jednym kierunku,

• Dupleksowe – przesyłanie danych w 

dwóch kierunkach.

• Transmisja synchroniczna i 

ansychroniczna

• W zależności od sposobu wydzielania 

pojedynczych elementów z 
odbieranego strumienia sygnałów 
rozróżnia się dwa rodzaje transmisji:

– Synchroniczna
– Asynchroniczna

• W transmisji synchronicznej 

charakterystyczne punkty 
przesyłanego strumienia danych są 
wyznaczane przez dodatkowe 
sygnały zegarowe nadawcy i 
odbiorcy.

• Sygnały synchronizacji nadawcy i 

odbiorcy (synchronizacja)

• Z transmisją asynchroniczną mamy 

do czynienia przy transmisji start-
stopowej.

• Dane transmitowane w postaci 

ramek, zaczyna się bitem startu, bity 
informacyjne, 1-2 bity stopu.

• Transmisja danych do lub z urządzenia 

zewnętrznego może być wspomagana 
przez jeden z kilku mechanizmów 
systemu komputerowego:

– Przepytywanie
– System przerwań
– Klanały bezpośredniego dostępu do pamięci

• Efektywność systemu zależy od wyboru 

mechanizmu.

• Stosowanie przepytywania polega na 

umieszczeniu w kodzie programu zapytania 
dotyczące stanu urządzeń zewnętrzych i 
realizujących operacje wejścia/wyjścia.

• Metoda ta charakteryzuje się dużym, z góry 

nieznanym opóźnieniem między powstaniem 
stanu wymagającego obsługi a rzeczywistą 
realizacją.

• Strata mocy procesora przez cykliczne 

sprawdzanie urządzeń zewnętrznych i 
kontrolowanie transmisji.

• Metoda przerwań
• W tej metodzie urządzenie zgłasza 

żądanie obsługi, syhgnalizując je 
przerwaniem.

• Procesor steruje przebiegiem 

transmisji

• Procesor jest zwolniony z funkcji 

sterujących transmisją w metodzie 
wykorzystującej kanał 
bezpośredniego dostępu do pamięci 
(DMA).

• Transmisja jest inicjowana przez 

procesor centralny. Wysyła on do 
sterownika adres pamięci DMA, adres 
urządzenia i liczbę przesyłanych 
bajtów.

• Sterownik DMA przejmuje 

zarządzanie magistralą na czas 
transmisji.

• Zakończenie transmisji sygnalizuje 

zgłaszając przerwanie

Porty

• RS232 115 Kb/s, COM1, COM2
• PS/2
• Równoległy 150 Kb/s
• USB 1(12Mb/s), 2(480Mb/s), 

3(4,8Gb/s)

• FireWire – IEEE
• Port monitora

UWB - Ultrawideband

• Bezprzewodowy następca USB IEEE 

Klawiatura

• Urządzenie wejściowe do 

wprowadzania instrukcji, danych i 
znaków.

• Standardowa klawiatura zawiera 102 

klawisze.

• Mysz – urządzenie wskazujące 

używane podczas pracy z interfejsem 
graficznym. Wynaleziona została 
przez Douglasa Engelbarta w 1963r.

• Tablet

– Rysowanie
– Gumka
– Areograf (różna gęstość nakładanej 

farby),

– Pędzel

• Monitor – urządzenie wyjściowe, 

służące do wyprowadzania informacji 
z komputera.

• CRT
• LCD (ciekłokrystaliczny)
• Wymagana jest karta graficzna 

rozszerzenia

• Hercules, CGA, EGA, VGA, a później 

SVGA.

• Technologie wyświetlania obrazu w 

płaskich ekrana

• Transmisyjne
• Refleksyjne
• Emisyjne

• CRT (ang. Cathode-Ray Tube)
• LCD
• PDP
• LED i OLED
• Ekrany dotykowe

• LED – Nowe technologie monitorow 

LCD

• LCD – stara technologia filtruje białe 

światło z jednej.kilku lamp. Tylko 6% 
światła dociera do odbiorcy.

• LED
• Laserowe monitory

• OLED-LED z innym źródłem światła
• Organic Light Emitting Didoe
• Piksele OLED są same źródłem 

światła

• 180 stopni

• Drukarka
• Urządzenie wyjściowe drukujące tekst lub grafikę.
• Drukarki dzieli się na:

– Uderzeniowe (rozetkowe i igłowe), drukujące przez uderzenie w papier 

poprzez taśmę barwiącą.

– Nieuderzeniowe (atramentowe, laserowe)

• Dwie główne cechy drukarki to:

– Szybkość wydruku (w znakach na sekundę – cps lub w stronach na 

sekundę – pps)

– Rozdzielczość (w punktach na cal, ang. Dpi – dots per inch).

• Poszczególne typy drukarek mają następujące osiągi
• Drukarki igłowe cps do 500
• Atramentowe 300-600 dpi
• Laserowe 1200 dpi (2400).

• Stereolitografia – SL, SLA; 

kształtowanie przyrostowe „rapid 
prototyping”.

• Patent Charles’a Hull’a z 1986 roku.
• Pokrewne technologie: selektywne 

spiekanie laserowe (SLS), druk 
przestrzenny (3DP), Ink Jet Printing 
(IJP), FDM.

• Modem – Urządzenie do przesyłania 

danych komputerowych linią telefoniczną. 
Jest ono niezbędne, ponieważ (jak dotąd) 
nie można bezpośrednio transmitować 
poprzez linie telefoniczne sygnałów 
cyfrowych wytwarzanych przez komputer.

• Modem przekształca swygnał cyfrowy w 

analogowy i na odwrót. Najszybsze 
modemy osiągają prędkość transmisji 
około 50 000 bps.

• Mysz – urządzenie wejściowe służące do  

sterowania poruszającym się po ekranie 
kursorem. Mysz jest niezbędnym elementem 
w systemach operacyjnych z graficznym 
interfejsem użytkownika.

• Ploter – urządzenie wyjściowe do kreślenia 

rysunków i wykresów. W zależności od 
konstrukcji pisak porusza się po całej 
powierzchni papieru lub papier jest 
przesuwany pod piaskiem, który porusza się 
tylko na boki.

• Skaner – urządzenie wejściowe, 

tworzące cyfrowy obraz dokumentu 
nadający się do dalszego 
przetwarzania przez komputer. 
Zeskanowany tekst jest pojedynczym 
obrazem cyfrowym, a nie jest 
ciągiem znaków, dlatego nie można 
go edytować bezpośrednio za 
pomocą procesora tekstu, a dopiero 
po użyciu programu do 
rozpoznawania pisma.

• Skanery 3D
• Laserowe skanery z siatką kamer mogą tworzyć 

cyfrowe modele obiektów, które zawierają 
wszystkie znaczące wzgórki/guzy, rysy, rogi i 
płaszczyzny rzeczywistych przedmiotów.

• Komputery mogą uwydatnić/podkreślać, łączyć, 

zmniejszać modele przed ich wysłaniem do 
drukarek 3-D, które są na końcu świata.

• Rezultatem są nowe wersje przedmiotów 

budowane z proszku.

• BCI – Brain – computer interfaces\
• Instytut FIRST z Berlina opracował 

technologię sterowania komputera 
myślami (EEG)

• Biofeedback

Sztuczna siatkówka

• Sztuczna siatkówka
• Proteza oka
• Cybertkanka

Grupa zastosowań 

komputerów

• Obliczenia numeryczne (naukowo-techniczne), 

złożone algorytmy, mała liczba danych.

• Informacja i zarządzanie, proste algorytmy ale 

bardzo duża ilość danych.

• Sterowanie procesami (głównie technologicznymi)
• Symulacja. Chodzi tu o takie zastosowania, w 

których komputer „udaje” (symuluje) coś lub 
kogoś. Należą tu min. Wszelkiego rodzaju gry, w 
których komputer występuje w charakterze gracza 
lub kilku graczy. Symulowanie procesów, 
zachowania rynku.