Интерфейсы игровых устройств Game-порт

Игровые устройства — джойстик, руль и педали автомобиля или иные — вырабаты­вают некоторые аналоговые и дискретные сигналы, которые можно ввести в ком­пьютер. С самых первых моделей IBM PC был введен и фактически стандартизо­ван интерфейс игрового адаптера — Game port, к которому можно подключить до двух джойстиков или иных устройств. Суммарно на порте доступно 4 координат­ных датчика (XI, Х2, Y1 и Y2), изменяющих сопротивление, и 4 дискретных входа для кнопок управления. Назначение координатных датчиков зависит от игры и кон­струкции манипулятора. Для авиасимуляторов XI может соответствовать переме­щению рукоятки вверх-вниз, Y1 — влево-вправо, Х2 — нажатие левой и правой педа­лей, Y2 — рукоятка сектора газа. Для автомобильных рулей XI — руль, Y1 — газ, Х2 — тормоз (газ и тормоз могут быть совмещены в координате Y1). Кроме игро­вых целей порт может применяться и для подключения «серьезных» датчиков.

Современные игровые устройства имеют свой интеллект (микроконтроллер) и подключаются к компьютеру цифровым интерфейсом — по шине USB или че­рез СОМ-порт. Их функциональные возможности богаче, они позволяют устанав­ливать и двустороннюю связь с игроком (вводить механические воздействия).

Адаптер Game-порта имеет в пространстве ввода-вывода один регистр с адресом 20 lh, биты которого при чтении отображают состояние кнопок и компараторов аналоговых сигналов. Ввод дискретных сигналов от кнопок пояснений не требу­ет. Упрощенная схема одного канала аналогового ввода приведена на рис. 8.19. В начале преобразования конденсатор разряжается через ключ, после чего начи­нается его заряд, скорость которого определяется величиной сопротивления дат­чика (чем больше сопротивление, тем медленнее заряд). Напряжение на кон­денсаторе контролируется компаратором, который срабатывает по достижении определенного уровня. Выходы компараторов всех четырех каналов преобразова­ния, как и дискретные входы, собираются в регистр (см. ниже), который может быть программно считан. Преобразование выполняется чисто программно и на­чинается по выводу любого байта в регистр адаптера (20lh), при этом биты 0-3 устанавливаются в единицу. Далее программа циклически выполняет чтение ре­гистра адаптера и измеряет время до возврата в нулевое состояние бит 0-3, соот­ветствующих четырем аналоговым каналам. Если аналоговый вход закорочен на шину GND или цепь измеряемого сопротивления разорвана, соответствующий бит не обнулится. Поэтому в программе преобразования должен быть предусмотрен тайм-аут.

Точность и линейность преобразования невысока, преобразование выполняется не быстро (до 1,12 мс) и сильно загружает процессор. Однако в отличие от «на­стоящих» аналого-цифровых преобразователей, этот достается даром — игровой адаптер входит в состав практически всех комбинированных плат последователь­ных и параллельных портов и звуковых карт.

Рис. 8.19. Канал аналогового ввода

 

История развития компьютерных сетей

Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Первые компьютеры 50-х годов - большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки.

Системы пакетной обработки

Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма - мощного и надежного компьютера универсального назначения. Пользователи подготавливали перфокарты, содержащие данные и команды программ, и передавали их в вычислительный центр. Операторы вводили эти карты в компьютер, а распечатанные результаты пользователи получали обычно только на следующий день (рис. 1.1). Таким образом, одна неверно набитая карта означала как минимум суточную задержку.

Рис. 1.1. Централизованная система на базе мэйнфрейма

Конечно, для пользователей интерактивный режим работы, при котором можно с терминала оперативно руководить процессом обработки своих данных, был бы гораздо удобней. Но интересами пользователей на первых этапах развития вычислительных систем в значительной степени пренебрегали, поскольку пакетный режим - это самый эффективный режим использования вычислительной мощности, так как он позволяет выполнить в единицу времени больше пользовательских задач, чем любые другие режимы. Во главу угла ставилась эффективность работы самого дорогого устройства вычислительной машины - процессора, в ущерб эффективности работы использующих его специалистов.