PC Muhely II Megjelenitok Hattertarolok Soros Es Parhuzamos Interfesz Jo

PC-MHELY 2

Panem-McGraw-Hill

Ila Lszl-Sghi Balzs

Megjelentk, httrtrolk, soros s prhuzamos interfsz

Panem-McGraw-Hill

Copyright Hungarian Edition Panem-McGraw-Hill, 1996

McGraw-Hill Book Company Europe Shoppenhangers Road Maidenhead, Berkshire, SL6 2QL England

Panem Kft.1385 Budapest, Pf. 809

ISBN 963 545 122 9

A kiadsrt felel a Panem Kft. gyvezetje, Budapest, 1996 Lektorlta: Ila Lszl s Budai Gergely

Ksztette a Kaposvri Nyomda Kft. - 170464 Felels vezet: Mike Ferenc

A Panem knyvek megrendelhetk a 06-30/488-488 hvszm mobiltelefonon, illetve a 1385 Budapest, Pf. 809 levlcmen.Email: [email protected] http ://www. mcgraw-hill. co. uk/Panem/

Minden jog fenntartva! Jelen knyvet, illetve annak rszeit tilos reproduklni, adatrgzt rendszerben trolni, brmilyen formban vagy eszkzzel - elektronikus,

Mszaki szerkeszt: rdi Jlia Bortterv: rdi Jlia

Tartalomjegyzk

Bevezets 9f

I. RSZ MEGJELENTK (Sghi Balzs) 11

1. A monitor 13%

1.1. A monitor mkdse 151.2. A sznes monitorok mkdse 171.3. tlapolt s nem tlapolt zemmdok 191.4. Multisync s ovescan monitorok 20

*

1.5. Alacsony sugrzs monitorok 21

2. Grafikus krtyk 232.1. Az MDA krtya 232.2. A CGA krtya 242.3. A Hercules krtya 262.4. Az EGA krtya 282.5. A VGA krtya 312.6. Az AGA krtya 352.7. A PGA krtya 352.8. Az MCGA krtya 362.9. A 8514/A krtya 362.10. Az XGA krtya 372.11. A TIGA szabvny 3 7

3. Windows grafikus gyorstk 393.1. A gyorstkrtyk felptse 413.2. A gyorstkrtyk s a snrendszer 4 53.3. A felbontkpessg s a memria 4 6

Tartalomjegyzk

II. RSZ HTTRTROLK (Sghi Balzs) 49

4. Merevlemezek s floppyk 514.1. Az adatrgztsi el j r sok 514.1.1. Az FM eljrs 524.1.2. Az MFM eljrs 524.1.3. Az RLL eljrs 534.2. Hajlkonylemezek 544.2.1. A floppymeghajtk technikai adatai 554.2.2. A lemezmeghajt csatoljnak jelei 574.2.3. A meghajtk beptse s csatlakoztatsa 604.2.4. A lemezegysgek paramtereinek definilsa 654.3. Merevlemezek 674.3.1. A merevlemezek felptse 674.3.2. Az tlapolsi tnyez 694.3.3. A znabit rgzts 714.3.4. A kompenzci 724.3.5. A sugaras s a felfztt sszekapcsols 72

5. A merevlemez-csatolk 755.1. Az ST506/ST412 csatol 755.1.1. Az MFM merevlemezek jellemzi 795.1.2. Az MFM merevlemezek felptse 805.1.3. Az ST506/412 merevlemezek beptse 825.1.4. Alacsony szint formzs 845.1.5. A merevlemez particionlsa s a DOS formzs 865.2. Az ESDI csatol 875.2.1. Az ESDI csatol vezrljelei s parancsai 885.2.2. Az ESDI csatol adatcsatlakozja 915.2.3. Egy ESDI merevlemez jellemzi 925.2.4. A hajlkonylemez-, az ST506/412- s az ESDI csatol

regiszterei 925.2.5. Az ESDI merevlemezek konfigurlsa 945.3. A SCSI csatol 985.3.1. A SCSI snrendszer jelei 1005.3.2. Adatforgalom a SCSI snen 1025.3.3. A SCSI szabvnyok 1045.3.4. Az SCSI merevlemez teleptse 1075.3.5. Az SCSI rendszer sszelltsnak pldja 1205.4. Az IDE vagy AT-snes csatol 127

Tartalomjegyzk

5.4.1. Tovbbfejlesztett IDE (EnhancedIDE) 1305.4.2. Az IDE merevlemezek csatlakozi 1315.4.3. Az IDE merevlemezek teleptse 1355.5. Tippek a merevlemez telj esitmnynek nvelshez 1375.5.1. Merevlemez cache 1385.5.2. Defragmentls 140

6. CD-ROM meghajtk 1426.1. Az ISO 9660 CD-ROM szabvny 1426.2. A lzeres technolgia 1436.3. A CD-ROM lemezek gyrtsa 1446.4. A CD-ROM mkdse 1456.5. A CD-ROM meghajtk interfsze 1486.6. A CD-ROM teleptse 148

III. RSZ SOROS S PRHUZAMOS INTERFSZ(Ha Lszl) 151

7. Prhuzamos interfsz 1537.1. A prhuzamos interfsz jelei 1557.2. A prhuzamos interfsz regiszterei 1587.2.1. Adatregiszter 1597.2.2. llapotregiszter 1607.2.3. Vezrlregiszter 1607.3. Ktirny prhuzamos interfsz 1617.3.1. Nibble md 1627.3.2. Byte md 1647.3.3. PP md 1667.3.4. ECPmd 170

8. Soros interfsz 1758.1. tviteli paramterek 1768.2. A soros interfsz jelei 1788.3. A soros interfsz regiszterei 1848.3.1. Megszakts regiszterek 1878.3.2. Vonali regiszterek 1898.3.3. Modem regiszterek 1918.3.4. Baud oszt 192

\>

II

I

I

T

&

I

I

I

Bevezets

Megjelentk s httrtrolk: olyan elemek, melyek ugyan nem szerves rszei a szmtgpnek, de hogyan mkdhetne ezek nlkl. Hiszen mire hasznlhatnnk a gpet, ha nem ltnnk azt, amin ppen dolgozunk, illetve ha nem tudnnk trolni azokat az adatokat, melyekre ksbb is szksgnk lesz. Kicsit ms jelleg tma a soros s a prhuzamos interfsz. Ezekre bizonyos kiegszt funkciknl lehet szksgnk. Nem kell itt klnlegessgekre gondolni: az egerek tbbsge a soros interfszen keresztl, a nyomtatk pedig a prhuzamos interfszen kommuniklnak a szmtgppel.

Az els rsz a megjelentkrl szl. Mindenekeltt magrl a monitorrl: megismerheti mkdsnek elveit, az tlapolt s nem tlapolt zemmdokat s egyb klnleges funkcikat. A kvetkez fejezetben a grafikus krtyk klnbz tpusaira kerl sor. A grafikus krtynak az a feladata, hogy megfelelen kapcsolatot teremtsen a monitor s a szmtgp alaplapja kztt. Ennek a rsznek az utols fejezetben azokat a klnleges grafikus krtykat ismertetjk, melyet a Windows kezelfellethez fejlesztettek ki.

A megjelentknl jval terjedelmesebb a httrtrolk tmja. Az els fejezet a merev- s hajlkonylemezekkel foglalkozik. Ennek kapcsn megismerkedhet klnbz lemezrsi eljrsokkal, a lemezegysgek felptsvel, a merevlemezekkel kapcsolatos alapvet problmkkal - s megoldsukkal. A kvetkez - sorrendben az tdik - fejezet trgyt a merevlemezek illesztshez szksges csatolk adjk. A ht

trtrolk tmakrben az utols fejezetben az utbbi vekben elterjedt httrtrolrl, a CD-ROM-rl olvashat.

A befejez rszben megismerkedhet a soros s a prhuzamos interfsz tulajdonsgaival s hasznlatval. ttekintjk az interfszekhez tartoz regisztereket, valamint a klnbz zemmdokat.

Mindezeket a PC-mhely sorozat els ktetnek alapossgval s rszletessgvel tanulmnyozhatja a kedves olvas. Ebben bizonyra segtsgre lesz az a sok bra s fnykp, melyek kitnen egsztik ki a lertakat.

I. RSZ

A monitor

Ha megnzzk egy szmtstechnikai cg katalgust, akkor azt ltjuk, hogy a monitorok ra igen szles skln mozog. A 25 ezer forintos rtl egszen flmilliig vagy mg annl is tovbb el lehet menni. A monitorok rt elssorban a mret hatrozza meg. A mretet a kp- emytmrvel adjk meg hvelykben ("). 1 hvelyk=1 inch=2,54 cm. A legkisebb mret a 14" tmrj, a legnagyobb a 21". Ez a szm a kptl hosszt jelenti. Ha teht egy 14"-os monitorrl van sz, annak szlessge krlbell 10".

A monitorokat a kpernytmrn kvl a kpfrekvencia s a felbonts jellemzi. A felhasznltl illetve a felhasznlstl fgg, hogy milyen tpus monitorra van szksg.

Az egyszer DOS alkalmazsokhoz (szvegszerkeszts, tblzatkezels) biztosan megfelel egy egyszer, viszonylag kicsi (s olcs) 14" vagy 15"-os monitor.

A Windows alkalmazsokhoz, vagy egyb grafikus felletek hasznlathoz - ilyenek nlkl ma mr alig ltezik PC-felhasznl - legalbb egy 640 x 480 kppont felbonts 70 Hz kpfrekvencis monitorra van szksg. Ez a felbonts azt jelenti, hogy a kperny vzszintesen 640, fgglegesen 480 kppontra tagoldik, azaz sszesen 307 200 kppontot tartalmaz. Ha grafikus alkalmazsokat futtatunk 14"-os monitoron 1024x768-as felbontssal, akkor az ikonok tl kicsik lesznek ahhoz, hogy hatkonyan hasznljuk a kezelfelletet. Ha teht ilyen nagy felbontsra van szksg - pldul kiadvnyszerkesztshez, fotalkal-

Megjelentk, httrtrolk, soros s prhuzamos interfsz 14

mazsokhoz vagy tervezprogramokhoz (CAD) - akkor rdemes nagyobb tmrj monitort hasznlni.

J kompromisszumnak tnik a mret, r s felbonts kztt a 17"- es monitor (kb. 44 cm szles). Ez nem tlsgosan drga, msrszrl pedig kitnen hasznlhat a szoksos felbontst ignyl grafikus alkalmazsok szmra is.

A kpernymret mellett a kpfrekvencia (fggleges szinkronizci) s a sorfrekvencia (vzszintes szinkronizci) hatrozzk meg a monitor felbontst. Minl magasabb a kpfrekvencia s a felbonts, annl nagyobbnak kell lennie a sorfrekvencinak. Ezek az rtkek egymstl fggenek. Tjkozdsknt jl hasznlhat az a kplet, amely e hrom rtk sszefggst adja meg:

Sorfrekvencia=sorok szma x kpfrekvencia

Monitor vsrlsakor fontos ezeknek az adatoknak az ellenrzse. Nem elrettentsl rjuk le, de elfordult mr az albbi plda. A hirdetsben ez llt: 70 Hz-es VGA monitor". Az ember otthon bekapcsolja a gpet, belltja a 70 Hz-es kpfrekvencit s azt tapasztalja, hogy a kp nem stabil, cskos. Ekkor persze elveszi a monitor kziknyvt, ahol azt tallja, hogy a maximlis sorfrekvencia 31,5 kHz. Elkezdhetnk szmolni: 480 sorx 70 Hz kpfrekvencia=33,6 kHz szksges sorfrekvencia, szemben a 31,5 Hz-es tnyleges sorfrekvencival. Teht a monitor nem 70, hanem csak kb. 60 Hz-es.

T ancsunk teht, hogy mindig azokkal az alkalmazsokkal, olyan viszonyok mellett teszteljk a monitort vsrls eltt - ha ez lehetsges -, amilyenek mellett hasznlni fogjuk. Ne felejtsk el a megfelel grafikus krtyval egytt tesztelni, st: a monitorkbel is befolyssal lehet a mkdsre.

Nem annyira a mkdssel fgg ssze az az igny, hogy a bellt- gombok lehetleg a kperny elejn legyenek, valamint az, hogy olyan talpa legyen a monitornak, hogy a felhasznl mindig knyelmesen be tudja lltani a dlsszget s irnyt. Ezek elg lnyegtelen dolognak tnnek, csak az tudja igazn, milyen fontosak ezek az aprsgok, aki

A monitor 15

tallkozott mr rossz elrendezs monitorral s egy dlutni munka utn a nyaka s az egsz hta fjt.

Az jabb monitorokon (pldul EIZO T560-T) nem gombokkal lehet a sznteltettsget, a kontrasztot, a fnyert stb. lltani, hanem a monitor sajt menvezrelt belltprogramjval. Az ilyen monitoroknak sajt mikroprocesszoruk van, amely a kommunikcirt felels. A klnbz llsokat trolni tudjuk, s brmikor jra elhvhatk.

1.1. A monitor mkdseA monitor fizikailag ugyangy mkdik, mint a televzi. A mkds szempontjbl leglnyegesebb alkatrsz: a katdsugrcs vagy rviden kpcs. A kpcs mkdse emlkeztet az elektroncs mkdsre. Rgen, amikor mg nem voltak tranzisztorok, az sszes szmtgp elektroncsvekkel mkdtt. Ezek a szerkezetek ugyanazt a feladatot lttk/ltjk el, mint manapsg a tranzisztorok: viszonylag kis feszltsggel lehet viszonylag nagy feszltsget vezrelni. Az elektroncs hrom rszbl ll: katd, and s rcs (lsd 1-1. bra).

Anod

Rcs

F tszl Katd

1-1. bra. Az elektroncs felptse


A katd fmes anyagbl van, s elektronokat bocst ki, ha melegtik. A katdot - ugyangy, mint a villanykrtt - egy egyszer ftszllal melegtik. Ha az andra pozitv feszltsget kapcsolunk, akkor az a katd ltal kibocstott negatv tlts elektronokat vonzani fogja. A vezrl rcs az and s a katd kztt helyezkedik el. Ez az alkatrsz olyan, mint egy kapu: Ha kis negatv feszltsget kapcsolunk r, akkor nem fogja tengedni az elektronokat, mg ha 0 feszltsget, vagy kis pozitv feszltsget kapcsolunk r, akkor szabadon tengedi az elektronokat az andra.

A kpcs az elektroncshz kpest kiegszl 4 eltrt lemezzel s az and kialaktsa is egy kicsit ms (1-2. bra).

Katd R

Ft6szl Elektronsugar

1-2. bra. A kpcs kialaktsa Nagy- , feszltsg

Az andot foszforral bortjk, gy ha az elektronsugr becsapdik r, az adott ponton felvillan a foszfor, s egy ideig vilgt. A mgneses trbe kerl mozg elektronok ugyangy viselkednek, mint brmely fmes trgy mgneses mezben. Ezrt az eltrt lemezekkel - amelyekbl 1 a jobb, 1 a bal, 1-1 pedig fent s lent tallhat - az elektronsugarat is el lehet trteni. Mivel 4 eltrt lemez van, amelyekre feszltsget kapcsolhatunk, minden irnyban eltrthetjk az elektronsugarat. Vgeredmnyben teht az elektronsugarat be s ki tudjuk kap-

A monitor 17

csolni, valamint az elektronokat a kperny brmely pontjra tudjuk irnytani. Tnylegesen a kp megjelentse soronknt trtnik: az elektronsugr vgigpsztzza az sszes sor sszes kppontjt s azokat vilgtja meg, amelyeket akarunk. Ezekbl a kppontokbl fog sszellni a kp.

1.2. A sznes monitorok mkdseA sznes monitor mkdsi elve nem klnbzik a fekete-fehr - vagy ltalban az egyszn (srga vagy zld) - monitorok mkdstl. A leglnyegesebb klnbsg az, hogy minden alapsznhez (vrs, zld, kk) tartozik egy-egy elektronsugr s gy minden szn e hrom alapszn keversbl ll ssze.

Kperny

Vrs

Zld

Elektron agyk

Szinhrmasok

1-3. bra. A sznes monitor mkdse

Az egyes pontok gynevezett tripletteket, sznhrmasokat alkotnak. Hogy egy adott elektronsugr a megfelel pontra jusson, az elektronsugarak klnbz szgben esnek a kpernyre. Ezenkvl az elektronsugr eltt egy fmbl kszlt lyukmaszk is tallhat a szomszdos triplettek rnykolsra. A maszkon lv lyukak mrett a gyrtk rendszerint megadjk a monitor egyb adatai mellett. Ez az rtk ltalban 0,31 mm, vagy jobb esetben 0,26 mm. Minl kisebb a lyukak mrete, annl finomabb szemcsj lesz a kp.


A sznhrmasok (triplettek) klnbz mdon helyezhetk el. Az elhelyezs mdja elssorban a kp kontrasztjra van befolyssal. Kt elrendezsmd alakult ki: az egyik szerint a sznhrmasok egyenlszr hromszget alkotnak (Delta). Ez az elrendezs rosszabb kontrasztot ad, mivel kt pont kztt mindig van egy res rsz, amely stt marad.

A msik elrendezst a Sony alaktotta ki s a Trinitron nevet kapta. Itt a sznpontok egyms mellett helyezkednek el. Ezzel az elrendezssel lesebb s vilgosabb lett a kp. A lyukmaszkot itt nem fmlemez alkotja, hanem rcsot kpez kifesztett drtok. Hogy a drtok tkletesen prhuzamosak legyenek, nagyon nagy er feszti meg ket, ehhez viszont megfelel keretet kellett kialaktani, amely elviseli ezt az ert. Ez a Trinitron kpcsveket egy kiss nehezebb teszi. A Trinitron kpcs igazi htrnya azonban az, hogy a fgglegesen fut szlakat a kpen tbb-kevsb fel lehet ismerni. Ez fleg nagyobb monitoroknl s nagyobb felbontsnl lehet zavar. Ezenkvl kellemetlen a kp als harmadban fut vzszintes szl, amely a fggleges szlakat kti ssze s stabilizlja ket.

1 -4. bra. A Delta s a Trinitron elrendezs sznhrmasok felnagytott kpn jl ltszik a klnbsg

A monitor 19

1.3. tlapolt s nem tlapolt zemmdok

tethetnk meg. Nem tlapolt (Non-Interlaced) mdban a kppont sorokat egyms utn rja a monitor. Az utols sor utn a sugr vissza fut a bal fels sarokban lv kezdpontba s jrarajzolja a kpet.

J B .

......

^ ^

1. lpcs 2. lpcs

1-5. bra. Az tlapolt s a nem tlapolt md kzti klnbsg

Ezzel ellenttben tlapolt mdban a kp kt lpcsben ll ssze, amit az emberi szem persze egy kpnek fog ltni. Az els krben" a pratlan szm sorokat rja az elektronsugr, a kvetkez lpsben pedig a prosokat.

Ha a monitor kisebb felbontsban dolgozik, akkor valsznleg nem tlapolt mdban zemel, nagyobb felbontsnl - ahol nagyobb frekvencira van szksg - pedig tlapolt mdra vlt. Az tlapolt zemmd teht nagyobb felbontst nyjt viszonylag alacsony kpfrekvencia mellett is, ennek azonban ra van: a kp kiss vibrlhat.


A felhasznlknak nincs beleszlsa az zemmdok vltoztatsba, azt a monitor a kvnt felbontshoz automatikusan belltja. A gyrtk ltalban a hasznlhat zemmdoknl feltntetik az tlapolt mdban hasznlhat zemmdokat is, pldul gy:

Felbonts Kpfrekvencia

640x480 VGA800 x 600 Extended VGA1024x 768 (Extended VGA, Interlaced Mode)

70 Hz 60 Hz

43,5 Hz

A legnagyobb felbontst (1024x768) ez a monitor csak tlapolt mdban tudja" ellltani.

1.4. Multisync s overscan monitorokA CGA s EGA monitoroknak digitlis, a VGA monitoroknak analg bemenetk van, emellett a klnbz zemmdok klnbz kp- frekvencival mkdnek. Ha egy program futsa sorn megvltozik a felbonts, akkor a vzszintes s fggleges szinkronizcit is t kell lltani ahhoz, hogy a kp ne ugorjon. Ezt a problmt elszr a NEC cg oldotta meg s a monitort, amely kpes a felbontst megvltoztatni gy, hogy a kp nem ugrik, multisync monitornak neveztk el. Azta ms cgek is ksztenek ilyen monitorokat, csak az elnevezs ms: ,fiutoscan" vagy Multiscan nvvel illetik ezeket. Ma mr a multisync s a normlis" monitorok kzti rklnbsg oly csekly, hogy valsznleg nem rdemes nem multisync monitort venni.

Az overscan elnevezs mst takar. A legtbb kpernyn a tnylegesen felhasznlt terlet krl egy keskeny fekete keret is lthat. Az overscan monitorok az egsz kpernyfelletet hasznljk, nincs keret, gy egy kisebb overscan monitor kpe nagyobb egy ugyanakkora kptmrj normlis" monitornl.

A monitor 21

1.5. Alacsony sugrzs monitorokNhny ve mr nem csak a monitor teljestmnyadatai (felbonts, szinkronfrekvencik) irnt rdekldnek az emberek a monitor vsrlsakor, hanem a kpcs ltal kibocstott kros sugrzs mrtke is komoly krdss vlt. Ezek a sugrzsok az emberi szervezetre, elssorban a szemre tarts veszlyeztets esetn rtalmasak. Svdorszgban, ahol minden tdik munkahely monitorral van felszerelve (ezzel elsk a vilgon), szmos ksrletet vgeztek a monitorok ltal kibocstott sugrzsokkal kapcsolatban. A tudomnyos vilg nem egysges abban, hogy valban okoznak-e krosodst a monitorok az emberekben, de potencilisan fennll ennek veszlye, ezrt rdemesnek tnik a veszly- helyzet kizrsa.

A svd ksrletekbl ajnlsok szlettek az alacsony sugrzs monitorokra (Low Emission vagy Low Radiation) vonatkozan. Kettt rdemes kiemelni ezek kzl: az MPR-II s a TCO ajnlst. Az MPR-II csak a monitorokkal foglalkozik, a TCO kiterjed a munkahelyi krnyezet egyb rtalmaira is. A kt ajnls ltal tmasztott fontosabb kvetelmnyek az alacsony sugrzs monitorokra a kvetkezket tartalmazzk (az els adatok az MPR-II-re vonatkoznak):

a mrs tvolsga a monitortl 50 cm, illetve 30 cm (TCO); az elektromgneses tr az 5 Hz-2 kHz frekvenciatartomnyban nem

lpheti t a 250 nanoTesla rtket, illetve 200 nT (TCO) rtket, tovbb a 2 Hz-400 kHz tartomnyban a 25 nT rtket;

az elektromos tr az 5 Hz-2 kHz frekvenciatartomnyban nem lehet nagyobb, mint 25 V/m (TCO: 10 V/m), s a 2 kHz-400 kHz tartomnyban 2,5 V/m (TCO: 1 V/m);

az elektrosztatikus tr kisebb legyen 500 V/m-nl; a rntgensugrzs mrtke nem lpheti t az 5000 nG/ra (nG=na-

noGray) rtket.

Az alacsony sugrzs monitoroknl rnykol lemezzel vdekeznek az elektromos s elektromgneses tr kijutsa ellen, s kivl mi-


nsg transzformtorokat s eltrt tekercseket alkalmaznak. Ezek a sugrzsok pldul a rdimsorok zavarsban jelentkeznek.

Az elektronok a monitorban felgyorsulnak, hogy nagy energival a kpernybe csapdva felvillanst okozzanak. A kzben keletkez sztatikus tr (akrcsak a televzinl) a kperny megrintsekor rzkelhet. Az elektromosan feltlttt kpcs maghoz vonzza a levegben szll porszemeket, melyek a kperny gyors elszennyezdst okozzk. A gyrtk az jabb monitorok kpfellett vezet rteggel ltjk el, melyet lefldelnek a tltsek elvezetsre.

A monitorban rntgensugrzs akkor keletkezik, amikor az elektronok hirtelen lefkezdnek. A korszer monitorokban olyan kicsi a sugrzs mrtke, hogy az elrsnak bven megfelel.

A grafikus krtyk

Minden monitorhoz szksg van egy grafikus krtyra, amely a szmtgp ltal kldtt adatokat, parancsokat a monitor szmra rthet digitlis vagy analg jelekre bontja. Ezenkvl a grafikus krtyn tallhat a kperny-memria, amely azt a clt szolglja, hogy a kp lljon. Ha ezt nem is vesszk szre, a kpet a monitor msodpercenknt legalbb 50-szer rajzolja jra. A kperny-memrit, mint minden memrit, a PC-vel meg lehet cmezni, rni, olvasni lehet. A kperny-memria mindig az aktulis monitorkp lekpezse. A grafikus krtyn tallhat egy specilis chip, a grafikus vezrl, amely a monitor vezrlst ltja el. A kvetkez fejezetekben ttekintjk az egyes grafikus krtyatpusokat, azok jellemzit.

1. Az MDA krtyaAz 1981-ben megjelent eredeti IBM PC videokrtyja, az MDA [Monochrome Display Adapter) krtya, csak szveges megjelentsre kpes. A kperny-memria mrete 4 Kbyte (BOOOOh cmtl kezdve helyezkedik el), ezzel a lehetsges felbonts: 80 x 25, azaz 25 sor, egyenknt 80 karakterrel. A karakterek 9x14 kppontbl (pixel) llnak. Grafikus zemmd nem llt rendelkezsre. Az MDA krtya csatlakozjnak rintkezit a 2-1. tblzatban foglaltuk ssze.

Az MDA csatlakoz jelei digitlis TTL jelek. A katdsugarat kt frekvencival vezrlik. Az egyik vezrlfrekvencia a kpfrekvencia (fggleges szinkronizci) a msodpercenknti kpvlts szmt adja meg.


2-1. tblzat. Az MDA csatlakoz rintkezi

rintkez szma Jelents

1 Fldels2 Fldels3 Nem hasznlt4 Nem hasznlt5 Nem hasznlt6 Fnyer7 TTL videojel8 Vzszintes szinkronizci (18,432 kHz)9 Fggleges szinkronizci (50 Hz)

Minl nagyobb ez az rtk, annl stabilabb lesz a kp. A msodik vezrlfrekvencia a sorfrekvencia (vzszintes szinkronizci), ami egy kppontsor kirsnak idejt hatrozza meg. Minl gyorsabban r ki egy sort, annl nagyobb lehet a kp felbontsa. A csatlakoz 6. lba a fnyer kt fokozata (norml s nvelt) kzl vlaszt.

2-1. bra. Az MDA csatlakoz

2.2. A CGA krtyaA CGA krtya tulajdonkppen az MDA krtya tovbbfejlesztse. A CGA (Color Graphics Adapter) krtya mr grafikus mdban is hasznlhat. Ehhez a memria mrett 16 Kbyte-ra kellett nvelni, mely-

A grafikus krtyk 25

nek kezdcme B8000h. Szveges mdban ugyangy 80 x 25-s felbontsra kpes, valamint ezen tl ltezik 40 x 25 karakteres zemmdja is. A CGA karakterei 8x8 kppontbl llnak ssze.

A kperny-memria els byte-jban (B8000H cmen) a kperny bal fels sarkba kerl karakter ASCII kdja van trolva. A kvetkez cmen a karakter megjelentsi mdja, attribtuma tallhat. A harmadik byte tartalmazza az els sor msodik oszlopba kerl karakter kdjt, a negyedik pedig ennek attribtumt, s ez gy folytatdik az utols sor oszlopig. 80 x25-s karakterfelbonts esetn teht 4000 byte memria kell a kpemytartalom trolshoz. A pros cmeken mindig karakterkd, a pratlan cmeken attribtum van. Az attribtum byte rtelmezse:

7. bit: karaktervillogs engedlyezse 6-4. bit: httr szne kdolva (RGB):

000 - fekete (sttszrke)001 - sttkk (vilgoskk)010 - sttzld (vilgoszld)011 - cinkk (vilgoscin)100 - vrs (vilgospiros)101 - bbor (vilgoslila)110 - barna (srga)111 - vilgosszrke (fehr)

3. bit: nvelt fnyer engedlyezs (1. zrjeles sznek)2-0. bit: eltr (tinta) szne kdolva (1. httrsznek)

A szveges mdon kvl ltezik a CGA-nak kt klnbz grafikus zemmdja is. A nagyobb felbontst nyjt 640 x200-as mdban 2 szn (fekete s fehr) hasznlhat, mg a 320 x 200-as mdnl 4 klnbz szn. Az els esetben minden kpponthoz 1 bit tartozik, azaz sszesen 128 000 bitre van szksg, ami ppen 16 Kbyte. A msodik esetben az egyes kppontokhoz 4 szn rendelhet, ezrt 1 kppont adatait 2 biten kell trolni (kt biten 4 kombinci lehetsges: 00,01,10, 11). Ekkor persze csak feleakkora felbontsra kpes a krtya.

2-2. tblzat. A CGA csatlakoz rintkezi



1 Fldels2 Fldels3 Vrs (R)4 Zld (G)5 Kk (B)6 Fnyer7 Nem hasznlt8 Vzszintes szinkronizci (15,75 kHz)9 Fggleges szinkronizci (60 Hz)

A CGA krtya jelei is digitlis jelek. Minden egyes elektronsugr (vrs, zld, kk) szmra van egy vezrl jel. Az egyes kppontok intenzitst (pldul vilgoskk vagy sttkk) a 6. szm csatlakozn vezrlik.

2-2. bra. A CGA csatlakoz

2.3. A Hercules krtyaA CGA krtyval egy idben jelent meg a Hercules grafikus krtya, amely a grafikus kezeln kvl egy prhuzamos portot is tartalmazott. Abban az idben ez igen elnys kombinci volt. A Hercules krtya szveges s grafikus mdban is hasznlhat, felbontsa 720x348 kppont. Szveges mdban a karaktereket 9x14 kppontos mtrixok alkotjk, 25 sorban 80 karakter helyezkedik el. Ez jobb a CGA krtynl. A Hercules krtya monokrm s az IBM BIOS nem tmogatja,

A grafikus krtyk 27

mivel a krtyt nem az IBM cg gyrtotta. Ezrt mindig szksg van egy kiegszt programra, amely kifejezetten a Hercules zemmdot tmogatja.

A kperny-memria 64 Kbyte mret, s a trkioszts szveges mdban megegyezik az MDA krtyval. Ez azt jelenti, hogy a memria szintn a BOOOOh cmen kezddik, viszont a COOOOh cmig tart, nem pedig csak B1000h-ig, ahogy az MDA krtynl.

A memria kt grafikus kpet kpes trolni, ezrt a memria kt rszre van osztva (BOOOOh, B8000h). Egy grafikus lap ezen tlmenen mg 4 memriabankra van felosztva (pl. BOOOOh, B2000h, B4000h, B6000h), hogy a memriaelrs mg gyorsabb legyen. Ha a kperny- memria adatait olvasni kell, akkor az els jel az els bankban, a msodik jel a msodik bankban stb. van. gy az adatmutatt csak 4 elem kiolvassa utn kell nvelni. Ezzel a vezrl elg sok idt megtakart.

A csatlakoz rintkezinek kiosztsa teljesen megfelel az MDA krtya csatlakozjnak (lsd 2.1. fejezet).

A Hercules krtya kapcsn meg kell emlteni egy rdekessget, az gynevezett Dual Monitor Mode-ot (pros monitor zemmd). Ha egy alaplapon a Hercules krtya mellett egy VGA krtya is tallhat, akkor a kt krtya prhuzamosan is tud mkdni. Ennek olyan programoknl van rtelme, amelyek kpesek kt kperny kezelsre (pl.: AutoCAD, Caddy), vagy olyankor, ha a rgi programok miatt szksg van a Hercules monitorra is.

Ilyenkor a VGA krtyt kell a setupban elsdleges krtynak kijellni. Az alaplapon lv tktst pedig gy kell belltani, mintha sznes monitor lenne a gphez. Minden vezrls ezentl a VGA monitorra vonatkozik. A CAD program teleptsekor gy kell a rendszert konfigurlni, hogy a rajzok a VGA monitoron jelenjenek meg, a szvegek, menk pedig a Hercules kpernyn. A kt monitor kzti tkapcsols egy-egy egyszer DOS utastssal trtnhet:

mode mono bekapcsolja a Hercules krtyt,MODE C080 bekapcsolja a VGA krtyt.


2.4. Az EGA krtyaAz EGA (Enhanced Graphics Adapter) a CGA krtya tovbbfejlesztsbl szletett. Maximlis felbontkpessge 640x350 kppont. Ezt 16 klnbz sznnel tudja megjelenteni, amelyeket egy 64 szn palettrl lehet vlasztani. Mindezen informcik trolshoz 256 Kbyte memria szksges, legfeljebb ennyi tallhat a krtyn. Szveges mdban a karakterek felbontsa 8x14 kppont lett s a sorok szma 43-ra nvelhet.

Az EGA krtyhoz szmos cg (Paradise, Optima, Oak) knl specilis vezrlket, amelyeknek sajt BIOS-uk van. Ezek a rutinok a C0000h-C3FFFh terleten helyezkednek el.

Az EGA krtya kpes a CGA s az MDA krtyk mkdst emullni. Ha a CGA mdot hasznlja a krtya, akkor a B8000h-tl kezdd trterlet lesz rvnyes. MDA felbonts esetn a B0000h-val kezdd terletet, az A0000h-val kezdd terletet pedig csak az EGA zemmdban hasznlja a krtya.

ltalban a krtya felismeri a programok ltal krt egyes zemmdokat s automatikusan vlt kzttk. Ha ez nem mkdik, akkor be kell tlteni egy emull programot a megfelel zemmd hasznlathoz.

Az EGA krtya sszes zemmdjt foglalja ssze a 2-3. tblzat.

2-3. tblzat. Az EGA krtya zemmdjai

Szveges md: 8x14 kppontbl ll karakterek

Kppontfelbonts Szveges felbonts Sznek zemmd

320 x 200 40x25 2 CGA320x200 40x25 16 CGA640x200 80x25 2 CGA640x200 80x25 16 CGA

--- 80x25 2 MDA

A grafikus krtyk 29

(2-3. tblzat folytatsa)

Grafikus mdok

Kppontfelbonts Szveges felbonts Sznek zemmd

320x200 40x25 2 CGA320x200 40x25 4 CGA640x200 80x25 2 CGA320x200 40x25 16 EGA640 x 200 80x25 16 EGA640x350 80x25 2 EGA640x350 80x25 16 (64-bl) EGA

2-4. tblzat. Az EGA csatlakoz rintkezi


1 Fldels2 Vrs als bit3 Vrs fels bit4 Zld fels bit5 Kk fels bit6 Zld als bit7 Kk als bit8 Vzszintes szinkronizci (22 kHz)9 Fggleges szinkronizci (60 Hz)

2-3. bra. Az EGA csatlakoz

A kperny-memria ngy 64 Kbyte-os memriaskra van felosztva. Az EGA krtya szveges mdban a ngy memriaskot a kvetkezkppen hasznlja:


0. sk: megjelentend karakterek ASCII kdja tbb oldal szmra; 1. sk: megjelentend karakterek attribtuma (szn, villogs, fny

er) tbb oldal szmra; 2. sk: letlthet karakterfontok (pl. kezetes magyar betk) szm

ra (max. 4 font); 3. sk: nincs hasznlva.

A letlthet fontok minden karakternek 32 byte bittrkp ll rendelkezsre. Grafikus megjelentsnl a memriaskok feladata megvltozik:

0. sk: kk szn, kppontonknt egy bit; 1. sk: zld szn, kppontonknt egy bit; 2. sk: vrs szn, kppontonknt egy bit; 3. sk: fnyer, kppontonknt egy bit.

A kperny egy pontjhoz (pixel) teht minden skrl egy bit tartozik. Ez a ngy bit a 16 palettaregiszter egyikt vlasztja ki a kppont megjelentshez. A palettaregiszterek 6 bitesek, minden sznhez 2-2 bit tartozik. A palettaregiszterek tartalma programmal mdosthat, azaz a kppont szne megvltoztathat. Tekintve, hogy minden szn 4 fnyervel vehet rszt a sznkeversben (kt bit ngy kombincija stttl a teljes fnyerig), a hrom alapszn sszes rnyalata 4 x 4 x 4=64 klnbz sznt ad. Ezek kzl azonban egyszerre csak 16 hasznlhat, mert 16 palettaregiszter cmezhet.

Az utngyrtk tlszrnyaltk az IBM specifikcit, az IBM EGA utn hamarosan megjelentek a 640 x 480 felbonts EGA krtyk is. A korbbi felbonts 4:3 arny vzszintes/fggleges megjelentshez volt megfelel, a 640 x 480-as felbontssal 1:1 arnnyal lehet rajzolni. Ennek elnye, hogy pl. kr rajzolsnl nem kell eltorztani az brt, a grafikus memriban trolt kr kppontok a kpernyn is szablyos krknt jelennek meg.

Szmtsuk ki, mekkora videomemria kell ezzel a felbontssal a 64- bl vlasztott 16 sznnel trtn brzolshoz. Ahhoz, hogy brmely kppont 16 szn lehessen, 4 memriask szksges. A videomemria

A grafikus krtyk 31

0. skjban lv sszes bit egy-egy kppont kk sznt hatrozza meg. Az sszes bit (kppont) szma 640x480=307 200, vagyis 38 400 byte, gy felkerektve 64 kbyte memria kell a kk sznhez. Amikor most kk sznrl beszlnk, annak csak elmleti jelentsge van, hiszen a kknek nevezett bit valjban a palettaregiszter cmzsben vesz rszt, s a palettaregiszter tartalma hatrozza meg tnylegesen a kppont sznt. A ngy memriask sszesen 256 kbyte memrit jelent. Ha ugyanezt a gondolatmenetet a 640x350-es felbontsra is elvgezzk, azt az eredmnyt kapjuk, hogy 128 kbyte is elg az adott felbonts grafikus megjelentshez. Csak az a problma, hogy ekkora cmtr nem ll rendelkezsre az A0000H-BFFFFH tatomnyban. A problma megoldst az jelenti, hogy az EGA krtya (zemmdtl fggen) kpes a ngy memriask egyszerre trtn olvassra, azaz egyetlen fizikai cmre kiadott olvassutasts a videomemribl 8x4 =32 bites tartalmat emel ki, minden bitskrl az azonos cmen lv byte-ot. A kiolvasott ngy byte a videokrtyn troldik, s klnbz mdon rhet el.

A cmzssel kapcsolatos msik problma a krtya alacsony szint (pl. assembly) programozsval kapcsolatos, hiszen kt teljes memriaszegmens fogja csak t a videotartomnyt. A kezelprogramnak figyelnie kell, hogy a memriacm tlpi-e az AFFFFH-B0000H hatrt, mert ebben az esetben a szegmensregiszter tartalmt mdostani kell.

2.5. A VGA krtyaAz EGA krtyk korltozott sznvlasztka igazn szp kpek megjelentshez kevsnek bizonyult. Kzenfekv volt teht egy j krtyatpus kifejlesztse. A tbb sznt az egyes sznek tbb fnyer kombincijval lehet elrni. Az EGA minden szn fnyerejt kt biten, 4 fokozatban hatrozza meg, Hrombites kombincikkal 8 fnyer, sszesen 8x8x8=512 sznrnyalat kzl vlaszthatnnk, de ennek az ra a csatlakoz lbszmnak nvelse 3 lbbal (3 szn). Az emberi szem szmra kt sznrnyalat kztti legkisebb klnbsget akkor kapjuk, ha 24 bites felbontssal dolgozunk. Ebben a felbontsban minden szn fnyerejt 8 bit hatrozza meg, s a sznrnyalatok szma meghaladja a l millit. Az ehhez szksges videocsatlakoznak viszont mr 27


lba lenne. Nyilvnval, hogy TTL sznjelek nvelst a csatlakoz mrete korltozza, ezrt az j krtyatpus analg vonalakon adja ki a csatlakozra a sznjeleket. A csatlakozn hrom sznjei (s hozz hrom fld) hordozza a sznkevers alapszneit egyenfeszltsggel. A vonalon lv 0 V stt, a +0,7 V szint pedig teljes fnyert jelent. A kzbens fokozatok szma nincs korltozva.

Az IBM a PS/2 sorozat gpei szmra fejlesztette ki a VGA (Video Graphics Array) krtyt. Ez a krtya legfeljebb 640 x480-as felbontsban tud megjelenteni 16 szn grafikt, ahol minden szn egy 262144 (18 bit) sznrnyalatot tartalmaz palettrl vlaszthat. Az EGA krtyhoz kpest fejleszts, hogy a VGA a palettaregiszter tartalmt egy digitlis/analg talaktra (Digital Analog Converter, DAC) viszi. A DAC 256 db 18 bites regisztert tartalmaz (minden szn szmra 6 bit), melyek kzl a palettaregiszter vlaszt. A DAC regiszterek tartalmt alaktja a DAC analg feszltsgg. A 16 db palettaregiszter mindegyike 6 bites (mint az EGA esetn), s a DAC cmzshez szksges tovbbi kt bitet a VGA elektronika sznkivlaszt regisztere adja. Lthatjuk teht, hogy minden sznt 6 bites analg jel hordoz, azaz kt fnyer kztti klnbsg kb. 11 mV-os feszltsgugrsnak felel meg.

Az utngyrt cgek a VGA esetn is fellmljk az IBM elrsokat. A tovbbfejlesztett krtyk SVGA (Super VGA) nevet viselnek, s az egsz vilgon igen szles krben elterjedtek. Nhny elterjedtebb SVGA felbonts:

640 x 480 kppont, 16 milli szn;800 x 600 kppont, 32 768 szn;1024 x 768 kppont, 256 szn;1280 x 1024 kppont, 16 szn.

A megjelents memriaignye jelentsen megntt. Az 1024 x768x256-os brzolst alapul vve a kppontok szma 786 432, azaz a memriamret egy skon 786 432 bit. 256 sznhez 8 memriask szksges, teht a krtya teljes memriaignye 768 kbyte, felkerektve1 Mbyte. A szabvnyos VGA 640 x 480 x 16-os felbonts ugyanak-

A grafikus krtyk 33

megelgszik 256 kbyte memrival is (307 200 kppont, 4 bitsk, 153 600 byte).

A VGA krtykon is tallhat sajt BIOS. Ennek bejelentkez zenete lthat a kpernyn minden bekapcsolst kveten. A C00000H cmen kezdd BIOS-nak ksznheten a VGA krtya minden ms krtya mkdsi mdjba bellthat. A vezrtl elektronika tbb regisztere megegyezik az EGA krtya regisztereivel.

A kperny-memria a teljes video cmtartomnyt lefedi, teht AOOOOH-tl BFFFFH-ig terjed. Ebbl a belltott zemmdtl s kiptett memria mrettl fggen klnbz terletet hasznl a VGA.

Szveges megjelents (A/N, alfanumerikus md) az EGA krtyval megegyez mdon trtnik. A sznek azonban a DAC regiszterek segtsgvel tkdolhatok. Az tkdols ktfle mdon trtnhet. Az els esetben a palettaregiszter 6 bitje s a sznvlaszt regiszter 2 bitje cmzi a DAC regisztereket, gy ngy sznkszlet egyidejleg trolhat s gyorsan vltoztathat. A msik esetben a palettaregiszter csak ngy bitet ad a cmzshez, s a sznkivlaszt regiszter adja a tovbbi ngy bitet. Ekkor 16 sznkszlet gyors vltsra nylik lehetsg. Az attribtum byte 3. bitjvel kt karakterkszlet kzl vlaszthatunk, gy egyszerre 512 klnbz karakter lthat a kpernyn. A 3. memriask letlthet karakterkszlet bittrkpes trolsra hasznlhat, azaz tetszleges nemzet karaktereit megjelenthetjk.

A grafikus zemmd [APA, All Point Addressable, minden pont cmezhet) is az EGA krtynl megismert mdon mkdik. Az alapzemmdokat a 2-5. tblzatban foglaltuk ssze. Az aktulis zemmd a BIOS 10H megszaktsnak 0. funkcijval llthat be. Az utngyrtk a funkcikdok tekintetben eltrnek egymstl az j zemmdok vonatkozsban. Nagyon fontos, hogy a videokrtya vsrlsakor meghajtprogramokat kapjunk a Windows klnbz vltozatainak teleptshez s az egyes alkalmazi programok futtatshoz.

A VGA krtya csatlakozja eltr az elz videotpusok csatlakozjtl. A 15 plus apa D" csatlakoz lbkiosztsa a 2-6. tblzatban lthat. A lbkioszts egyik rdekessge, hogy minden sznjeihez sajt fldvezetk tatozik. A csatlakoz msik tulajdonsga, hogy a monitor 3 bites kddal azonostani tudja magt, gy a videokrtya a monitor-

2-5. tblzat. A VGA krtya zemmdjai

Megjelentk,, httrtrolk, soros s prhuzamos interfsz 34

Md Formtum Szvegfelbonts Kpfelbonts Szn zemmd

0,1 szveg 40x25 320x200 16 CGA2,3 szveg 80x25 640x200 16 CGA< y . szveg 40x25 320x350 16 EGA\ 3i szveg 80x25 640x350 16 EGAo2, i 2 szveg 40x25 360x400 16 VGA2,3, szveg 80x25 720x400 16 VGA

4,5 grafikus 40x25 320x200 4 CGA6 grafikus 80x25 640x200 2 CGA71 szveg 80x25 720x350 mono 2 MDA72 szveg 80x25 720x400 mono 2 VGAD grafikus 40x25 320x200 16 EGA

E grafikus 80x25 640x200 16 EGAF grafikus 80x25 640x350 mono 2 EGA10 grafikus 80x25 640x350 16 EGA11 grafikus 80x30 640x480 2 MCGA12 grafikus 80x30 640x480 16 VGA13 grafikus 40x25 320x200 256 MCGA

,2-6. tblzat. A VGA csatlakoz rintkezi

Lb Jel Lb Jel

1 vrs 9 nem hasznlt2 zld (mono) 10 szinkron fld3 kk 11 monitorazonost 0. bit4 monitorazonost 2. bit 12 monitorazonost 1. bit (0=mono)5 nem hasznlt 13 vzszintes szinkron (31,5 kHz)6 vrs fld 14 fggleges szinkron (70 Hz)7 zld fld 15 nem hasznlt8 kk fld

nak megfelel zemmdba llthat be. A monitoroknl elfordul, hogy a bemenetn 9 plus D" tpus csatlakoz van. Ilyen esetekben szksg lehet egy 9/15-s talaktra. A 2-4. bra az talakt bektst

A grafikus krtyk 35

VGA csatlakoz 15-rl 9 plusra talakt dug

*j * * r *v

2-4. bra. A VGA csaakoztpusai

mutatja meg. A legtbb VGA krtya rendelkezik egy bvt csatlakozval is a krtya fels ln, melyen keresztl pl. TIGA krtyhoz lehet ktni. Ennek az angol neve feature csatlakoz.

A sznkdokat brmely md esetn talakthatjuk monokrm rnyalatokk. Az gy kapott kp 16 vagy 256 szrkesgi fokozatban hordozza a szn informcit. Ennek akkor van rtelme, ha anyagi vagy egyb okok miatt monokrm VGA monitort vsrolunk.

2.6. Az AGA krtyaAz AGA [Advanced Graphics Adapter) krtyt a Commodore cg ksztette el, mg a VGA krtya megjelense eltt, sajt PC-i szmra. Az AGA a CGA s a Hercules krtya kombincija. CGA zemmdban azonban mindkt felbontsnl (320x200 s 640x200) 16 szn hasznlhat. A monokrm Hercules zemmdban (720 x 348, 80x25 karakter) pedig tovbbi kt zemmdot lehet alkalmazni: 132x25 karakter s 132 x 44 karakter. Ezeket az zemmdokat azonban csak kevs program tmogatja.

2.7. A PGA krtyaAz EGA krtya utn ksztette el az IBM 1984-ben a PGA [Professional Graphics Adapter) krtyt. Itt alkalmaztk elszr a krtya s a monitor kzti analg jeltvitelt. Ezzel az eljrssal 640x480 kppontos fel-


bontsnl 256 sznt lehetett vlasztani a 4096 szn palettrl. Ehhez akkoriban a krtynak sajt processzorra volt szksge, ez pedig elg drgv tette. A VGA krtya megjelensvel a PGA krtynak leldozott a napja.

2.8. Az MCGA krtyaA PS/2 25 s 30-as modellekhez ksztette el az IBM a Multi Color Graphic Adapter (MCGA) krtyt, amely szintn analg jelekkel vezrli a monitort. Teljestmnye valahol a CGA s az EGA krtya kztt van. Grafikus mdban 320 x200-as felbonts mellett 256 sznt lehet hasznlni, melyeket egy 262 144 szn palettrl vlaszthatunk. Szveges mdban 25 sor van, soronknt 80 karakter, minden karakter 8x16 kppontbl ll. Az MCGA krtyt szintn a VGA krtya szortotta ki a piacrl.

2.9. A 8514/A krtyaAz IBM a VGA szabvny tovbbfejlesztsvel ksztette el a 8514/A szabvnyt, amely eredetileg a Micro Channel rendszer PS/2 modellekhez kszlt. Ezekhez a krtykhoz specilis monitorra van szksg, 1024x768 kppontos felbontssal s 256 sznnel. A 8514/A jelzs az IBM nagyfelbonts analg monitorhoz tartozik. A 60-as s 80-as PS/2 modellek emltett felbontsa csak 8514/A vagy azzal kompatbilis monitorokon hasznlhat ki, innen szrmazik a szabvny neve.

Lteznek ISA snre val 8514/A grafikus krtyk, de ezek egyltaln nem terjedtek el. A 8514/A krtyt az IBM is szinte elfelejtette", az elvek nagy rszt az XGA krtyban rktette tovbb.

Vannak olyan Windows grafikus gyorstkrtyk, amelyek egy specilis meghajtprogrammal kpesek a 8514-es zemmdot emullni, ezzel a rgebbi 8514-esre rt programokat futtatni.

A grafikus krtyk 37

2.10. Az XGA krtyaSzintn az IBM gyrtmnya az XGA krtya (extended Graphic Array), amely mind a VGA, mind a 8514-es krtyval kompatbilis. Az XGA krtya legfontosabb jellemzje, hogy nagyon gyors. Ezt a gyorsasgot egy specilis chip segtsgvel ri el. A grafikus krtya s a PC hardvere kzti kommunikci ltalban az I/O portokon keresztl trtnik. Nem gy az XGA krtynl. Itt ugyanis a portok memriacmekk vannak lekpezve, ezrt gy kezeli ket a hardver, mintha memriacmek lennnek, ezzel persze sokkal gyorsabb a hozzfrs. Tovbb nveli a gyorsasgot az intelligens chip, amely kpes nllan vonalat, illetve tglalapot rajzolni, sokkal gyorsabban, mintha ezt egy szoftver csinln kppontokbl. Az XGA krtya felbontsa 1024 x 768 kppont 256 sznnel, vagy 640x480 kppont 65 536 sznnel. Tovbb megjelenthet egy hardver-kurzor, amely 64x64 kppontbl llhat.

2.11. A TIGA szabvnyA Texas Instruments cg egy specilis grafikus processzor (TMS340XX) bzisn fejlesztette ki a TIGA (Texas Instruments Graphics Architecture) szabvnyt.

A TIGA szabvny tulajdonkppen szoftveres kapcsolatot teremt a processzor, az alkalmazs s a grafikus processzor kztt, ezrt nincs szksg a grafikus krtya hardverelemeinek pontos ismeretre. A krtya intelligencijt a beptett grafikus processzornak (pl. 34020) ksznheti. Ennek a processzornak sajt RAM memrija (1-2 Mbyte) s utastskszlete van, mely szabadon bvthet. Az j utastsokat a PC processzora tlti le a grafikus processzornak. Ezek az j utastsok minden egyes alkalmazshoz rendelkezsre llnak. A TIGA krtyn nllan futnak az alkalmazsok, fggetlenl a PC processzortl. Ezzel vlt lehetsgess a klnsen rvid kpfelptsi id, s ebbl persze kvetkezik, hogy ugyanannyi id alatt tbb kpet kpes brzolni.

A Texas Instruments cgen kvl msok is forgalmaznak a TIGA szabvnyon alapul krtykat, gy pldul az EIZO, Hercules vagy Opta


cgek. Maga a Texas Instruments is tbb TIGA krtyt knl: TIGA 10, TIGA CARD, TIGA STAR, TIGA DIAMOND stb. Ezek alkalmazsi terlete az egyszerbb Windows alkalmazsokon tl, a grafikus munkallomsok alkalmazsai, mint pl. a 3 dimenzis modellezs, az animci vagy a multimdia alkalmazsok.

A VGA zemmdot minden TIGA krtya tmogatja, br ms-ms mdon: gy a TIGA 10 krtyt pldul ssze kell ktni a PC-ben lv VGA krtyval, mikzben magn a TIGA krtyn is van VGA-vezrl chip.

A TIGA szabvnyt a Windows tmogatja, ennek ellenre nem nagyon terjedtek el a TIGA krtyk a Windows-felhasznlk krben. Ennek oka valsznleg a TIGA krtyk meglehetsen magas ra, klnsen a Windows grafikus gyorst krtyk rval sszehasonltva. Ezrt azt mondhatjuk, hogy a TIGA krtyk leginkbb a specilis grafikus felhasznlk krben npszerek, ahol nagyon nagy felbontsra (a grafikus memria gyakran 8 Mbyte fltt van!) s gyors feldolgozsra van szksg. Ezek az alkalmazsok mr ltalban nem Windows krnyezetben futnak.

Windows grafikus gyorstk

A legtbb DOS-alkalmazs szmra a VGA krtya felbontsa s sebessge megfelel, s rban is megfizethet. A Windows azonban ms, nagyobb ignyeket tmaszt a grafikus krtya fel. Ennek az a magyarzata, hogy minden ablak megnyitsakor, minden menpont kivlasztsakor az egsz kpet jra meg kell rajzolni. Ha pldul egy lOOx 100 kppont mret ablakot (ez egybknt nem valami nagy) t akarunk helyezni, akkor ehhez legalbb 20 000 pixelt kell megvltoztatni (trlni az elz, felrajzolni az j helyen). Hogy a munka a Windows krnyezetben ne legyen idegl, gyorsabb kpfelptsre van szksg.

Ugyanez a koncepcija az elz fejezetben ismertetett TIGA krtynak is. Ott egy specilis grafikus processzor segtsgvel gyorstottk a funkcikat, ez pedig meglehetsen drgv tette a krtyt.

1992-ben jelent meg az els Windows gyorst krtya, tulajdonkppen ugyanezzel az elkpzelssel: egy intelligens processzor tveszi a PC processzor munkjnak egy rszt. Ezt a krtyt az 1989-ben alakult S3 Incorporated cg fejlesztette ki. Ez a krtya specilisan a Windows ltal gyakran hasznlt grafikus eljrsokat definilta a krtya hardverben. Ilyen tipikus eljrsok a kvetkezk:

Bit-Blit: Ablak eltolsa. Az eljrs felvesz egy ngyszget, s egy msik pozcin jra megrajzolja.

Hardware Cursor: Kurzorkezels, egrkurzor megjelents. A PC processzora csupn az egrkoordintkat adja meg a krtynak, az nllan kezeli az egrkurzort.


Line Drawing: Vonalhzs. A processzor csak a kezd- s vgpont koordintit adja t a krtynak.

Circle Drawing: Krrajzols. A processzor csak a kr kzppontjt s sugart adja meg.

Polygon Pill: Terlet kitltse. Egy sokszget az adott pixelinformcikkal tlt fel.

A gyorstkrtyk ltalban VGA-kompatbilisek. Ez azt jelenti, hogy a gp bekapcsolsakor normlis" VGA krtyaknt jelentkeznek be. Vannak olyan gyorstkrtyk, amelyekhez DOS alatt is kell meghajtszoftver, msokat automatikusan felismer a BIOS, van amihez nem kell DOS meghajt. A gyorstkrtya hatsa DOS alkalmazsoknl alig vagy egyltaln nem tnik fel. A krtya mell adott meghajtprogramok kztt ltalban nem csak a Windowshoz val meghajt- program tallhat meg, hanem ms grafikus alkalmazsokhoz valk is, pldul OS/2-hz, AutoCAD-hez vagy Ventura Publisherhez.

A meghajtprogramok szerepe rendkvl fontos s gyakran okoznak fejfjst a felhasznlknak - neknk. Gondoljunk arra, hogy ha pldul csak Windows meghajtnk van (mert csak azt kaptunk a krtya mell), akkor semmit nem hasznl a krtya egy DOS-os CAD programnl. De ilyen problma lehet az opercis rendszer fejlesztse [Upgrade): az j vltozatnl esetleg nem fut megfelelen a meghajtszoftver. Ilyenkor j meghajtt kell beszerezni. Ezrt nem mindegy, hogy hol, milyen cgnl s milyen gyrtmnyt vesznk meg. Lehet, hogy mire a mi problmnk felmerl, addigra a cg, akinl vsroltunk, mr nem is ltezik. s ekkor gyakorlatilag semmit nem tehetnk. Nem rdemes teht sprolni: keressk meg azokat a gyrtkat s cgeket, akik mr rgta a piacon vannak, j nevk van s biztosak lehetnk abban, hogy msfl v mlva is megtalljuk ket.

jabban vlt/vlik lehetsgess egy msik forrs a meghajtk beszerzsre: az Internet. A legtbb gyrtnak sajt Intemethelye van, ahol meg lehet ket tallni, s onnan a megfelel meghajtszoftvereket letlteni.

yfindows grafikus gyorstk 41

3.1. A gyorstkrtyk felptseA gyorstkrtya kimeneti jelei s a csatlakoz rintkezinek kiosztsa is teljesen azonos a VGA krtyval.

Magn a gyorstchipen kvl a krtyn mg tallhat egy digitlisanalg talakt (RAMDAC), amely a digitlis jeleket RGB [Red=vrs, Green=zld, Blue=kk) analg jelekk alaktja. Tovbb szksg van egy chipre, amely a cmek dekdolst vgzi s termsztesen kell RAM is. Az egyszer VGA krtykon normlis", dinamikus RAM (DRAM) elemeket alkalmaznak, mivel ezek elg olcsk.

A DRAM sajt adatporttal rendelkezik a processzorral s a RAM- DAC-vel val kommunikcihoz. Ez azt jelenti, hogy vagy adatokat kap a busztl, vagy adatokat tovbbt a RAMDAC-nak. A grafikus chip vgzi ennek az adattnak az tkapcsolst. Ez az eljrs gy elgg lass. Ezrt a grafikus krtykon video RAM-ot (VRAM) is tallunk, amely gyorsabb adattvitelt tesz lehetv. A DRAM-mal felptett gyorstkrtya elvi felptse a 3-1. brn lthat. Nhny gyorstchip (pl. Cirrus Logic GD-5426) beptve tartalmazza az talaktt, gy a grafikus krtya felptse leegyszersdik.

A VRAM elvileg ugyanolyan felpts, mint a DRAM, azonban kt adatporttal rendelkezik. gy vlik lehetsgess, hogy egy idben kapjon adatokat a busztl s a mr korbban megkapott adatokat a RAMDAC- nak tovbbadja. Az adattvitel mrtkre jellemz szm, amely a msodpercenknt tvitt byte-ok mennyisgt adja, krlbell 90 MBps (Mbyte per second), amely mindkt portra rvnyes.

Mivel a VRAM ra magasabb - krlbell ktszerese - a DRAM- nak, nhny gyrt DRAM-okkal dolgozott ki gyorsabb eljrst. A Tseng Labs nev cg ET4000W32 jel krtyja pldul a memria- tlapols elve alapjn (interleave) dolgozik. A DRAM-ot ekkor kt bankra osztjk. Az egyikben a pros, a msikban a pratlan memriacmek tartalmt troljk. gy mialatt az egyik byte-ot tviszi a RAMDAC- nak, a msikat mr megcmezheti a processzor. Ezzel a mdszerrel az emltett krtynl 160 MBps tviteli sebessg rhet el.

Az tlapolt md kezelsnek mg egy elnye van, mgpedig az, hogy a DRAM-ot a vlasztott felbontshoz szoftveresen optimlisan lehet


PC sin

ii

Grafikus gyorst

Bit Bit

T

1

Bemeneti puffer

ZoomHardverkurzor

Egyb

gyorst

funkcik

Be)s sin

RAM puffer

RAM-DAC

i

DRAM DRAM

MonitorhozMsodik DRAM-bank tlapolt mdnl

3-1. bra. A DRAM-mal mkd Windows gyorstkrtyk elvi felptse

Windows grafikus gyorstk 43

PC sin

>

I

RAM-DAC

Grafikus gyorsito

Bemeneti puffer

Hardver- Egyb

Bit Bit Zoom kurzor gyorst-

i

funkcik

Bels sin

RAM-puffer

i

VRAM

Monitorhoz

3-2. bra. A VRAM-mal mkd Windows grafikus gyorstkrtyk


konfigurlni. Hagyomnyos VRAM kezelskor ez nem lehetsges. Ugyanaz a 90 MBps adattvitel van mindig, minden irnyban. Ha pldul Windowst hasznlunk tlapolt mdban 1024x768-as felbontsban 16 sznnel, akkor ehhez kb. 60 MBps tvitel szksges. Az ET4000W32 krtynl marad" mg 100 MBps kapacits, amely a chiptl a RAMDAC irnyba trtn tvitelt szolglja. Az optimlis eloszts a szoftvermeghajt feladata.

A legnagyobb tvitelt az elz kt eljrs tvzete adja: VRAM hasznlata tlapolt mdban. Ilyen krtya a Weitek cg Power 9000 jel krtyja, amelynl az tviteli sebessg 200 MBps.

A 3-1. tblzatban a leggyakoribb grafikus gyorst chipek adatait foglaltuk ssze.

3-1. tblzat. Nhny grafikus gyorst chip jellemzi

Grafikus chip Memriatpus Snszlesg(kls)Lehetsges

snkapcsolat

ATI Mach 32(688AX00) DRAM/VRAM 32/64 bit ISA, PCI, MCA, VLBATI Mach 64(888GX00) DRAM/VRAM 64 bit ISA, PCI, MCA, VLBC&T Wingine DGX DRAM (Cache) 32 bit helyi snCirrus Logic GD5426 DRAM 32 bit ISA, EISA, MCA, VLBCirrus Logic GD5443 DRAM 32/64 bit ISA, VLB, PCICirrus Logic GD5452 VRAM 64 bit ISA, VLB, PCIIIT-AGX-015 VRAM 32 bit ISA, EISA, MCA, VLBNCR 77C22E DRAM 32 bit ISA, EISA, MCAMatrox MGA(9405KK700) VRAM 64 bit PCI, ISA, EISAOak Spitfire DRAM 64 bit ISAS3 86C801 DRAM 32 bit ISAS3 86C805 DRAM 32 bit EISA, VLBS3 86C805 DRAM 32 bit ISA, EISA, VLB

S3 Vision864(Interleave)DRAM 64 bit PCI, VLB

S3 86C928 VRAM 32 bit ISA, EISA, VLBS3 86C928PCI VRAM 32 bit PCIS3 Vision968 VRAM 64 bit PCI, VLB

(A 3-1. tblzat folytatsa)


Grafikus chip Memriatpus Snszlesg(kls)Lehetsges

snkapcsolat

Tseng Labs ET4000/ W32iWeitek Power 9000

Western Digital WD35

DRAM(Interleave)VRAM(Interleave)DRAM/VRAM

32 bit

32 bit

32/64 bit

ISA, EISA, MCA, VLB, PCI

ISA, EISA, MCA, VLB, PCI

ISA, EISA, MCA, VLB

3.2. A gyorstkrtyk s a snrendszerA Windows grafikus gyorstkrtyk fejlesztsi irnya egyre inkbb a 64 bites feldolgozs fel irnyul. Ez nem csak a bels, a chip belsejben trtn adatfeldolgozsra vonatkozik, hanem a grafikus memria s a snrendszerrel val sszekttetsre is. A TIGA krtykkal ellenttben a gyorstkrtykon nem tallhat grafikus processzor, csupn egy specilis chip. Az alaplapon lv processzornak a grafikus mveleteket csak inicializlni kell, utna vgrehajtja ket a grafikus chip. Az ISA snrendszer meglehetsen szk keresztmetszetet jelentett az adatszlessget s a gyorsasgot tekintve. Ez vezetett a gyorstkrtyk rohamos elterjedshez.

Az EISA rendszerek kpesek megosztott intelligencival dolgozni, azaz tbb intelligens egysg kpes a processzortl fggetlenl adattvitel vgrehajtsra. Ezrt az EISA grafikus krtyk elvileg gyorsabbak, mint a helyi snes grafikus krtyk, amelyek nem kpesek megosztott intelligencikat kezelni. Ennek ellenre a helyi snes krtyk kiszortottk az EISA krtykat. Ennek az volt az oka, hogy sokkal olcsbban lehetett egy helyi snes alaplapot vsrolni, mint egy teljesen j rendszer EISA alaplapot.

A gyorst-chip s a VESA helyi snkombincijnl az a tvhit alakult ki, hogy a gyorsasgot elssorban a helyi sn biztostja. A helyi sn azonban csak msodsorban van hatssal a gyorsasgra, sokkal inkbb a hasznlt gyorst-chip szabja meg a sebessget. Egy ISA snes


gyorstkrtynl csak kb. 10%-kal gyorsabb egy ugyanilyen chipet hasznl VESA helyi snes krtya. Ha viszont az ISA s az EISA sn kzti gyorsasgklnbsget tekintjk, akkor egyrtelmen kitnik, hogy az jabb EISA snrendszer mennyivel gyorsabb grafikt eredmnyez az ISA snnl. Ennek ellenre nagyon kevs EISA grafikus gyorstkrtyval tallkozhatunk a piacon. Az igazi ttrst a PCI rendszer alaplap adja, amely helyi snes konstrukci, de kpes osztott intelligencival dolgozni.

Tovbbi nehzsget jelent, hogy a grafikus krtya szmra csupn egy 128 Kbyte-os ablak ll rendelkezsre, s ezen a helyi sn sem vltoztat. A PC grafikus krtya szmra kijellt trterletben (AOOOOh- BFFFFh) mindig csak a grafikus memria egy 128 Kbyte-os rszt ltjuk. Ez azzal a kvetkezmnnyel jr, hogy a PC processzornak is megfelelen gyorsnak kell lennie ahhoz, hogy a gyorst-chip hatsa rzkelhet legyen.

Sajnos - vagy nem sajnos - azt lthatjuk, hogy egyre kevesebb ISA snre kszl Windows grafikus gyorstkrtyval tallkozhatunk. A gyrtk nagy rsze ugyanis a VESA-t, illetve a PCI-t tmogatja. Ez elssorban azoknak az ISA-felhasznlknak kellemetlen, akik nem kvnnak jabb rendszer alaplapot vsrolni.

3.3. A felbontkpessg s a memriaA grafikus krtyk rendszerint legalbb 1 Mbyte memrival rendelkeznek, de termszetesen ez a memria tovbb bvthet a legtbb esetben. Tekintsk t, hogy milyen sszefggs van a memria s a krtya felbontkpessge kztt.

16 szn megjelentshez 4 bitre van szksg (24= 16). Ehhez hasonlan 256 szn brzolsa (28=265) 8 biten lehetsges. 65 536 szn 16 biten, 16,7 milli szn 24 biten brzolhat. Tovbb szmolva pldul 640x480-as felbontshoz s 65 536 sznhez 640x480x16/8= 614 000 byte memria szksges. Ugyanilyen felbontsnl, de mr 16,7 milli sznnel 921 600 byte memrit kell ignybe venni. Leggyakrabban 512 Kbyte-os memriamodulokkal tallkozhatunk, ha teht csak 614 000 byte-ra lenne is szksgnk, akkor is 1 Mbyte me

3-2. tblzat. A felbonts, a sznek szma s a memriaigny


Sznek szma 16 256 65 536 16,7 milli

Felbonts 640 x480800 X6001024x7681280x1024

256 Kbyte 256 Kbyte 512 Kbyte

1 Mbyte

512 Kbyte 512 Kbyte

1 Mbyte 1,5 Mbyte

1 Mbyte1 Mbyte2 Mbyte3 Mbyte

1 Mbyte1.5 Mbyte2.5 Mbyte

4 Mbyte

mrival kell felszerelni a grafikus krtyt. A 3-2. tblzatban a felbontsokhoz s a sznekhez tartoz memriamreteket foglaltuk ssze.

Ha a grafikus krtya 15 vagy 16 biten dolgozik, akkor ezt az zemmdot Hi-Color-mk hvjk. A 24 bites sznbrzolst pedig True Color- nak nevezik. Ez az zemmd mr valsgos" szneket ad, fots (pldul fot-CD) alkalmazsokhoz hasznlhat. Video-alkalmazsokhoz mg a 24 bit sem elegend, itt mr 32 bites sznfelbontsra van szksg. Az emberi szem mr nem rzkeli a klnbsget a 24 s a 32 bites sznfelbonts kztt. Ezrt tulajdonkppen a 32 bites is 24 biten dolgozik. A maradk 8 bitet arra hasznlja - kiss leegyszerstve -, hogy a vonalakat ne lpcszetesnek" lssuk. Ezt a 8 bitet m vtzk Alfa-csatornnak.

II. RSZ

Httrtrolk

Merevlemezek s floppyk

Minden PC-ben tallhat merevlemez s legalbb egy hajlkonylemez (floppy). A hajlkonylemezek terletn az utbbi idben jelents fejlds nem trtnt, eltekintve a 2,88 MB kapacits lemezek kifejlesztstl, de ezek nem terjedtek el szles krben. A merevlemezek fejldse ezzel szemben egyre nagyobb kapacits, kisebb mret s gyorsabb merevlemezekhez vezetett. A mgneses jelrgzts elvn mkd httrtrak szerepe - ellenttben a korbbi hresztelsekkel - az elkvetkez vekben is biztosan megmarad.

. Az adatrgztsi eljrsokA lemezmeghajtkat minden PC-ben vezrlkrtya kezeli, amely tbbnyire a hajlkonylemez(ek) s a merevlemez!ek) vezrlst is elltja. A vezrlkrtyhoz az adatok 0 s 1 rtk soros adatbitknt kerlnek, melyeket mgneses impulzuss, pontosabban fluxusvltozss kell talaktani, hogy a floppy vagy a merevlemez felletn trolhatk legyenek. A trols sorn nem elegend csak az adatbitek sorozatt felrni, mivel a bitek olvassnl tudnunk kell, mikor kezddik egy adatbit s mikor fejezdik be. A bit azonostsa az adatrgztsi mdszertl fggen klnbzkppen trtnhet. Ennek megfelelen az albbi mgneses rgztsi eljrsok terjedtek el:

FM eljrs, frekvenciamodulci, MFM eljrs, mdostott frekvenciamodulci,


RLL eljrs, futsi hossz korltozs, ARLL eljrs, tovbbfejlesztett futsi hossz korltozs.

4.1.1. Az FM eljrsAz FM eljrs esetn a mgneses fluxus irnya minden 1 rtk adatbitnl megvltozik, mg 0 bitnl nem. Annak rdekben, hogy egy meghatrozott adatbit, vagy bitsorozat kezdett megllapthassuk, szinkronjelet alkalmaznak. Minden adatbithez (fggetlenl rtktl) egy szinkronbit tartozik. gy a 0 rtk bitek frekvencija fele lesz az 1 rtk bitek frekvencijnak, mivel itt az egy bit tvitelhez tartoz id alatt kt impulzus keletkezik (frekvenciamodulci). Termszetesen ez azt jelenti, hogy 0 bit felrsnl egyszer, 1 bit felrsnl ktszer vltozik meg a mgneses fluxus.

Az FM eljrs nagyon rossz hatsfokkal hasznlja ki a lemezfelletet, hiszen minden rtkes bithez egy haszontalan" bit (a szinkronbit) tartozik. Ha kevesebb szinkronbittel oldannk meg az adatbitek azonostst, sokkal tbb adatbit frne el a lemezfelleten. Az FM eljrs ma mr elavult, csak a rgi IBM lemezformtumnl hasznltk.

4.1.2. Az MFM eljrs

Az FM eljrs tovbbfejlesztsvel sikerlt a haszontalan bitek szmt jelentsen cskkenteni. Az adat- s szinkronbitek fogalma megmaradt, de idbeli megklnbztetsk megvltozott. Ha a lemeztnyr sebessge llandsult, akkor a lemezfelleten minden bithez idben ugyanakkora fellet tartozik. Az MFM eljrsnl az 1 rtk adatbitekhez ezen tartomny kzepn tartozik fluxusvltozs. A 0 rtk bitekhez szinkronbit van rendelve, mely a tartomny elejn ltrejtt fluxusvltozst jelenti, de csak akkor, ha az elz adatbit nem 1 volt.

Ezzel a trkkel sikerlt az FM eljrshoz kpest majdnem 100%-kal megnvelni az adatsrsget. Az MFM eljrs hossz veken t a leggyakrabban hasznlt adatrgztsi eljrs maradt a merevlemezek terletn. Ezt a mdszert hasznltk az ST506/412 szabvny nven is

Merevlemezek s floppyk 53

mert vezrlkrtyk, melyekkel a lemez egy svjba 17 szektort lehet felrni, minden szektorban 512 adatbyte-ot trolva. A hajlkonylemezek terletn (3,5" s 5,25") ma is ezzel az eljrssal trtnik az adat- rgzts.

4.1.3. Az RLL eljrs

A mgneses fluxusvltozsi viszony tovbbi cskkentst az adatok tkdolsval sikerlt elrni. A kdols alapelve nagyon egyszer: kt egyes kztt meghatrozott szm nullnak kell llnia. Ez az eljrs az RLL {Run Length Umited=futsi hossz korltozs) nven vlt ismertt, s ma mr szmos vltozata ltezik. Az RLL2.7 eljrs esetn kt egyes kztt 2-7 nulla ll, mg az RLL3.9 eljrsnl kt egyes kztt 3-9 nulla tallhat. Ez utbbi eljrs a 2.7-es tovbbfejlesztsnek tekinthet, ezrt az ARLL (Advanced RLL) nevet kapta.

Az AT-snes (IDE) s az SCSI merevlemezek tlnyom tbbsge az RLL2.7 eljrst hasznlja. A 4-1. tblzatban lthat, hogyan kdoljk t a bejv bitsorozatot a 2.7 eljrsnl. Utna lehet szmolni: csak ez a ht bemeneti kombinci ltezik - a tblzat teljes.

4-1. tblzat. Az RLL2.7 kdols

Adatsorozat RLL2.7 kd

010 100100011 0010000

0010 0010000011 00100100

000 00001000010 010011 1000

Az RLL2.7 eljrssal az MFM eljrshoz kpest 50%-os kapacitsnvels rhet el merevlemezeknl, mivel az egy svban kialaktott szektorok szma 17-rl 26-ra ntt. Az RLL3.9 mg ennl is nagyobb srsget tesz lehetv: egy svban 34 szektort lehet felrni. A merevleme-


zek adattviteli sebessge MFM eljrsnl 250-700 Kbyte, RLL eljrsnl 800 Kbyte msodpercenknt. Minden modern merevlemez (ESDI, IDE s SCSI) RLL eljrst hasznl az adatrgztsre.

A 4-1. brn az ismertetett eljrsok hasonlthatk ssze. Az brn minden impulzus egy fluxusvltozst jelent a lemez felletn. Minl ritkbbak az impulzusok, annl tbb adat rhat fel a lemezre, mivel az ugyanakkora felleten ltrehozhat fluxusvltozsok szma lland.

Bejv adat

ASCII-d ASCII! V

6 u 6 3

1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 I 1 I 1 I 0 0 I 0 ] 1 | 1

fm eijrs JT__JTJTJTJlJl_Jl__JTJTJT_Jl__JT_JlXlilJlJT__Jl__JT__rLrLrLrLMFM eljrs

RLL 2.7 felbonts 0 1 1 0 I 0 1 0 0 0 1 I 1 0 I 0 I 0 1 1

RLL2.7 kdols 00 I 10 00 00 10 01 00 00 00 10 00 00 01 00 10 00

RLL 27 eljrs 1 f i ji___ n4-1. bra. A mgneses jelrgztsi eljrsok sszehasonltsa

4.2. HajlkonylemezekA hajlkonylemez vagy floppy a legegyszerbb s a legolcsbb httr- trol. A PC-k szmra ktfle tpus hajlkonylemez ll rendelkezsre: az 5,25"-os, melynek maximlis kapacitsa 1,2 MB s a 3,5", melynek maximlis kapacitsa 1,44 MB.


Lemezmret Tpus Svok Szektorok Srsg Kapacits

5,25" SS/SD 40 9 48 TPI 180 KB5,25" DS/DD 40 9 48 TPI 360 KB5,25" DS/HD 80 15 96 TPI 1,2 MB3,5" DS/DD 80 9 135 TPI 720 KB3,5" DS/HD 80 18 135 TPI 1,44 MB3,5" DS/HD 80 36 135 TPI 2,88 MB

Manapsg minden floppy az MFM eljrst hasznlja az adatok rgztsre. De mg ltezik az FM eljrst hasznl rgi 180 Kbyte-os IBM lemez is. A lemezeket hasznlat eltt formzni kell. Ennek sorn alakul ki a svokra s szektorokra tagold szerkezet. A svokat (tpustl fggen) 40 vagy 80 koncentrikus kr alkotja. A szektorok szlessge 0,33 mm (360 Kbyte) s 0,115 mm (1,44 Mbyte) kztt mozog. A szektorok tulajdonkppen feldaraboljk a svokat, mintha tortaszeleteket vgnnk. DOS opercis rendszerben egy szektor 512 byte adatot tartalmaz.

A lemezek srsgt tekintve ktfle srsgrl beszlhetnk. A horizontlis srsg a hvelykenknti svok szmt jelenti, ennek az angol rvidtse a TPI {Hack Per Inch). A msik a lineris srsg, amely egy svban az egy hvelykre rhat bitek szmt jelzi, angolul BPI (Bit Per Inch). A svsrsget szoktk az SD (Single Density = szimpla srsg), DD (Double Density=dupla srsg) s HD (High Density=nagy srsg) betkkel jelezni. A lemeztpusra vonatkoz SS a Single Sided, azaz egyoldal, a DS a Double Sided, azaz ktoldalas lemezt jelli.

4.2.1. A floppymeghajtk technikai adataisszehasonltskpp megadjuk a ktfle meghajt (5,25" s 3,5") technikai adatait. Az adatok a PC-ben val hasznlatra vonatkoznak.

A meghajtk tpcsatlakozja tpusonknt mechanikailag klnbz, elektromosan azonban ugyanazok a vezetkek vannak mind a kettben. A 4-2. brn lthat a ktfajta meghajt.


4-2. bra. A 3,5-os (balra) s az 5,25-os (jobbra) lemezmeghajt

4-3. tblzat. A 3,5 floppy technikai adatai

Lemeztpus HD DD

Formzott kapacits Adattviteli sebessg Fordulatszm Svsrsg T pfeszltsg Svrl svra ugrs ideje Interfsz Lezrellenlls tlagos lettartam

1,44 Mbyte 500 Kbit/s 360 ford ./perc 135 TPI+5 V (5%) [+123 msTTL1 k2 (nem tvolt 10 000 ra

720 Kbyte 250 Kbit/s

.V (5%)]

hat el)


4-4. tblzat. Az 5,25 floppy technikai adatai

Lemeztpus HD DD

Formzott kapacitsAdattviteli sebessgFordulatszmSvsrsgTpfeszltsgSvrl svra ugrs idejeInterfszLezrellenllstlagos lettartam

1,2 Mbyte 500 Kbit/s 360 ford ./perc 48 vagy 96 TPI +5 V (5%) [+i: 3 ms TTL1 kf (nem tvolt 10 000 ra

360 Kbyte 250 Kbit/s* 300 ford./perc

IV (5%)]6 ms

hat el)

* Megjegyzs: Az 5,25" floppy meghajt AT gpeken HD s DD lemezeket is tud kezelni, az XT gpek meghajtja csak DD lemezeket. Ha AT-meghajtba DD lemezt tesznk (360 ford./perc), az tviteli sebessg 300 Kbit/s rtkre ll be.

4-5. tblzat A lemezmeghajt tpvezetkei. Az jabbaknl nincs szksg 12 V-os feszltsgre.

Feszltsg rintkez szma A vezetk szne

+ 5 V 1 PirosGND (fld) 2 Fekete

GND 3 Fekete+ 12 V 4 Srga

i

4.2.2. A lemezmeghajt csatoljnak jelei

A 3,5" s az 5,25" meghajt csatlakozinak jelei azonosak. Az 5,25" meghajtnl lcsatlakozt alaktottak ki, mg a 3,25"-os meghajtnl egy ktsoros rintkez van. gy a hibs csatlakoztats ki van zrva.

A pratlan sorszm rintkezk mind fldelsek (GND). A szalagkbelben gy minden msodik vezetk fldels, teht a vals jelet viv vezetkek kztt mindig van fldvezetk. Ezzel a jeltvitel zavarrzkenysgt lehet cskkenteni. A 2. szm rintkezt az egyes gyrtk klnbz funkcikra hasznljk.

4-6. tblzat. A floppy-meghajt rintkezi

Megjelentk, httitiolk, soros s prhuzamos interfsz 58

rintkez szma Funkci Kimenet / Bemenet

GND 1 2 HDIN, szabad, HDOUT Kimenet, bemenetGND 3 4 Foglalt GND 5 6 Foglalt, /DRIVE SELECT 3 BemenetGND 7 8 /INDEX KimenetGND 9 10 /DRIVE SELECT 0 BemenetGND 11 12 /DRIVE SELECT 1 BemenetGND 13 14 Foglalt, /DRIVE SELECT 2 BemenetGND 15 16 /MOTOR ON BemenetGND 17 18 DIRECTION SELECT BemenetGND 19 20 /STEP BemenetGND 21 22 WRITE DATA BemenetGND 23 24 /WRITE GATE BemenetGND 25 26 /TRACK 00 KimenetGND 27 28 /WRITE PROTECT KimenetGND 29 30 /READ DATA KimenetGND 31 32 SIDE SELECT BemenetGND 33 34 /DISK CHANGE Kimenet

A meghajt mkdst ltalban tktsekkel (rvidzrdugkkal) lehet konfigurlni. A svsrsg s a felrsi srsg szoksos megadsi mdja pl. a kvetkez:

Az els ngy tkts a srsg megadsra szolgl, az utols kett pedig azt hatrozza meg, hogy az els, vagy a msodik meghajt lesz az adott floppy. Az ON (bekapcsolt) lls a feldugott tktst jelenti.


A HDO, HDL s HDH kzl egyszerre csak egyet lehet feldugni. A Dl a HDO tktssel egytt lehet ON llsban.

Ha a HDO rvidre van zrva, akkor ez a HDIN vezetkre (2. lb) adott magas szinttel bekapcsolja a High Density zemmdot. A HDL ON llsban a High Density zemmdot alacsony szinttel kapcsolja be a HDIN vezetk. Ha a Dl tkts van feldugva, akkor a 2. szm rintkeznek nincs szerepe, a bemenet szabad. Ekkor a meghajt maga ismeri fel a behelyezett lemezt s ennek megfelelen lhtja be az zemmdot. Ha viszont a HDO s a Dl tkts egyszerre van feldugva, akkor a 2. rintkez kimenetknt szolgl, s arra val, hogy a jel magas llsval kzlje a vezrlvel, hogy HD-s lemez van a meghajtban. Ez a leggyakoribb bellts.

A DO s D1 tktsekkel azt lehet meghatrozni, hogy a meghajt milyen sorszmot kapjon a rendszerben. Ha a rendszerben kt meghajt van, akkor kt dolgot tehet az ember. Vagy az egyiket DO-lal, a msikat Dl-gyei konfigurlja, vagy pedig mindkt meghajtt meghagyja Dl llsban s csavart szalagkbelt hasznl (lsd 4-3. bra).

iMi!

4-3. bra. Csavart szalagkbel

A meghajt s a vezrl tpusa szerint a lemezmeghajtkat els, msodik, harmadik vagy negyedik meghajtknt definilhatjuk. Ehhez a kivlasztshoz kellenek a /DRIVE SELECT 0-3 vezetkek. Ezeken a vezetkeken kldtt alacsony jellel vlasztja ki az adott meghajtt a vezrl. Ezt lehet ltni a meghajt LED lmpcskjn is.

A /DRIVE SELECT 2 s /DRIVE SELECT 3 vezetkek a harmadik s a negyedik meghajtt vezrlik - ha van ilyen meghajt. A legtbbszr ugyanis kt meghajt bven elg egy PC-ben. Ha csak kt meghajt


van, akkor a fenti kt vezetknek nincs szerepe, foglaltak. Tulajdonkppen a vezrltl s a meghajtk tpustl fgg, hogy hnyat helyezhetnk el bellk a rendszerben. Az INDEX kimeneten a meghajt ad a vezrlnek egy impulzust, amikor egy sv kezdpontjt elri (5,25" lemezen ez a lemezen lv lyuk rzkeljtl szrmazik).

A meghajt motorja a /MOTOR ON jel alacsonyra lltsval kapcsolhat be. Az r/olvas fej mozgsi irnyt hatrozza meg a DIRECTION SELECT jel. Ha ez magas, akkor a fej a lemez kzepe fell kifel fog mozogni, ha alacsony, akkor befel. A fejet a /STEP bemenetre adott impulzusokkal mozgatja a vezrl.

A lemezre rand adatok a WRITE DATA vezetken jelennek meg, a kiolvasott adatok pedig a READ DATA kimeneten jutnak a vezrlbe. A /WRITE GATE jel vezrli a trlst, s engedlyezi az j adatok rst.

A /TRACK 00 kimenet akkor van alacsony szinten, amikor a fej a 0. sv felett van.

A /WRITE PROTECT jel alacsony llsa jelzi, ha a lemez rsvdett. A 3,5" lemezeknl ez azt jelenti, hogy az rsvdelmi lyuk a lemez sarkn nyitva van, 5,25"-os lemezeknl pedig az rsvdelmi bevgs a lemez szln le van ragasztva (vagy nincs is bevgs).

A SIDE SELECT jellel dnthet el, hogy a lemeznek mely oldalt rjuk vagy olvassuk. Ha a jel magas, akkor az als fej aktv, ha alacsony, akkor a fels.

Ha a lemezmeghajtban lemezcsere trtnt, akkor a /DISK CHANGE jel alacsony lesz.

4.2.3. A meghajtk beptse s csatlakoztatsa

Egy lemezmeghajt beptse a szmtgpbe igazn egyszer dolog, s a 286-os gpektl kezdve mr a konfigurls sem tart tovbb egykt percnl.

Ha a PC hzban mg van res beptsi hely, akkor nagyon egyszer a dolgunk. Ellenkez esetben egy specilis vezrlre van szksg, amelyen rendelkezsre ll a csatlakoz, ezenkvl a tpvezetkek csat-


lakozst is meg kell oldani. Gyakran ez a vezrl magban a meghajtban tallhat.

A meghajtkat nem szabad fejrelltva vagy ferdn beszerelni, viszont derkszgben el lehet ket fordtani. A lehetsges beszerelsi mdokat a 4-4. bra mutatja.

[

A lemezegysg alja

4-4. bra. A meghajtk megengedett beptsei

Ha egy 3,5"-os lemezt szeretnnk beszerelni az 5,25"-os helyre, akkor kt lehetsgnk van. Vagy egy keretet, tvtartt csavarozunk a meghajtra, vagy specilis beptkeretet hasznlunk. A 4-5. brn mindkt lehetsg alkatrszei lthatk.

4-5. bra. A 3,5-os meghajtk beptse


A rgztett meghajtba be kell dugni a vezrlkbelt s a tpkbelt. A tpfeszltsg vezetke teljesen egyrtelm - nem szorul klnsebb magyarzatra. A tpot nem lehet rosszul bedugni, a csatlakozt gy alaktottk ki, hogy nem lehet fordtott polaritssal behelyezni.

Ha mr van a PC-ben egy meghajt s egy msikat szeretnnk telepteni, akkor knnyen felismerhetjk a vezrlkbelt, amely a vezrlkrtyt kti ssze a meghajtval. Ha a vezrlkbelnek csak egy csatlakozja van, akkor a msodik meghajt teleptshez olyan kbelrl kell gondoskodnunk, amelynek kt csatlakozja van. A lemezvezrlk rendszerint kt meghajt s kt merevlemez hasznlatt tmogatjk. Ezek mind egy krtyn tallhatk.

Alapveten kt lehetsg van arra, hogy a lemezek sorrendjt (melyik meghajt legyen az A: jel) meghatrozzuk. A legegyszerbb eljrs az, ha a meghajtkon lv tktseket gy lltjuk be, hogy minden meghajt els meghajtknt legyen konfigurlva. Ehhez a legtbbszr nem is kell lltanunk semmit, mert ez az alaprtelmezs. Ilyenkor egy csavart vezrlkbellel kell a meghajtkat sszekapcsolni. A megcsavart kbelen a 10-16. vezetkek fordtott sorrendben vannak. A kbel vgre kell az A: meghajtt csatlakoztatni, a kzpen lv csatlakozra a B: meghajtt.

A msik lehetsghez nem kell csavart kbel. Ekkor a meghajtkon lv tktsekkel kell belltani, hogy az adott meghajtt hnyadiknak kvnjuk definilni. Az els meghajtnl a DSO, a msodik meghajtnl a DS1 tktst kell bedugni. Ez egyszeren hangzik, de a klnbz gyrtk klnbzkppen nevezik az tktseket, ezrt nem mindig knny megtallni, hogy neknk mire van szksgnk. Az els lehetsg mindig hasznlhat.

A 4-6. brn az 5,25"-os lemezegysg csatlakozit brzoltuk, ugyanez a 3,5"-os lemeznl a 4-7. brn lthat.

A szalagkbel csatlakoztatsrl j ha megjegyznk egy szablyt, amely mind hajlkony, mind merevlemez-meghajtk esetn rvnyes: Az 1. rintkez mindig oda kapcsoldik, ahol a kbelen a - legtbbszr piros - jelzs van. A lemezvezrl krtyn az 1 rintkezt ltalban jellik [Pin 1), a kbel fordtott feldugst pedig gy akadlyozzk meg, hogy az 5,25"-os lemezegysg csatlakozjn van egy bevgs, a kbel


Fldels rintkez

A tpfeszltsg csatlakozja

felcsatlakoz felcsatlakozaljzat

4-6. bra. Az 5,25-os lemezegysg csatlakoztatsa

csatlakozjn pedig egy hd (lsd 4-6. bra). Sajnos azonban nem minden kbel csatlakozjn alaktanak ki hidat, st: lttam mr olyan kbelt is, ahol a hd pont a msik oldalon volt. Ezrt inkbb mindig keressk meg az 1 -es rintkezt. A lemezegysg bortsn valahol biztosan le van rva, hogy melyik a 1. rintkez. Ezt azonban mg a beszerels eltt olvassuk el, mert a beszerels utn lehet, hogy mr nem frnk hozz a szveghez.


Tpfeszltsg csatlakozja

4-7. bra. A 3,5-os lemezegysg csatlakoztatsa

A meghajtknak, de a merevlemezeknek is szksgk van vezrlkrtyra, amely az alaplap s a lemezegysg kzti kommunikcit biz-

krtykkal tallkozhatunk, amelyek mind a merevlemez-, mind a hajlkonylemez-vezrlt tartalmazzk. A 4-8. brn egy olyan vezrlkrtyt ltunk, amelyen egy floppycsatlakoz van, de erre kt floppymeghajt csatlakoztathat megfelel kbellel. A DRIVE 1, DRIVE 0 s MEREVLEMEZ-VEZRL KBEL csatlakozk a merevlemez(ek) csatlakoztatsra szolglnak.


DRIVE 1 DRIVE 0 MEREVLEMEZ-VEZERLfl FLOPPY KBEL

8032L

o

37

z njo J.PUICROCODE

27128

AIC6160

CLo

DP8A73L

adoptee. inc. ACB-2320/22D

310 311012r m

;o (1

4-8. bra. Kombinlt vezrl

4.2.4. A lemezegysgek paramtereinek definilsa

Kt lemezmeghajt egysg hasznlatt minden PC tmogatja. Hogy egy harmadik vagy negyedik meghajtt lehet-e konfigurlni, az a vezrltl s a meghajtk tpustl fgg. Vsrls eltt gyzdjnk meg arrl, hogy a PC setup programja tmogatja-e a kvnt meghajtt. Ha igen, akkor minden tovbbi nlkl beszerelhetjk az j meghajtt, elvgezzk a mdostsokat a setupban s mris hasznlhatjuk az j meghajtt.

A rgi PC-k mg nem tmogattk az 1,2 MB-os s az 1,44 MB-os meghajtkat. Tulajdonkppen a BIOS nem ismerte ezeknek a lemezeknek a formtumt. De lehet az is, hogy a BIOS csak az 1,2 MB-os formtumot ismeri, az 1,44 MB-osat nem. Ekkor a lemezek tnyleges paramtereit a DRIVPARM utastssal lehet belltani. A msik lehetsg, hogy a DOS egysgmeghajtjval, a DRIVER.SYS programmal adjuk meg a jellemzket. Hogy ezek az eljrsok sikeresek-e az a BIOS tpustl fgg. Ha ezek sem segtenek, akkor nincs mit tenni: ki kell cserlni a BIOS-t. Az j BIOS-nak azonban teljesen illenie kell az adott alaplapba. Ilyenkor hasznos lehet, ha valakinek mrks alaplapja van. Ezekhez ugyanis knnyebben kaphatunk j BIOS-t.

A fent emltett kt utasts abban klnbzik, hogy mg a DRTV- PARM egy mr meglv (a setupban belltott) meghajt paramtereit


vltoztatja meg, addig a DRIVER.SYS egy j logikai meghajtt hoz ltre. Mindkt utastst a CONFIG.SYS llomnyban kell elhelyezni. A kt utasts paramterei megegyeznek.

DRIVPARM=/D:# [/C] [/F:#] [/H:#] [/N] [/S:#] [/T:#-] [/I]

D: # A meghajt szmnak megadsa (0-255), 0 az A:,1 a B: meghajtnak felel meg.

[/C] Belltja, hogy a meghajt felismeri a lemezcsert.[ / F: # ] A meghajt tpust adja meg:

-0=160/180 KB 5,25"-0=360 KB 5,25"-1 = 1,2 MB 5,25"-2=720 KB 3,5" (alaprtelmezs)-5=Merevlemez-6= Szalagegysg (Streamer)-7=1,44 MB 3,5"-8= Optikai lemez -9=2,88 MB 3,5"

[/H:#] Az r/olvasfejek szma (1-99), alaprtelmezs: 2.[/N] Belltja, hogy merevlemezrl vagy cserlhet lemezrl

van-e sz.[/S:#] A szektorok szma (1-99), alaprtelmezs: 9.|/T:#] A svok szma (1-999), alaprtelmezs: 80.[/I] Akkor kell megadni, ha a BIOS a 3,5"-os lemezt nem

tmogatja (5.0-s DOS verzitl).

A fent emltett esetben (csak az 1,2 MB-os egysget ismeri a BIOS, de neknk 1,44 MB-os van) a setupban az 1,2 MB-os opcit kell kivlasztani s a CONFIG.SYS llomnyban el kell helyezni a kvetkez sort:

DRIVPARM=/d:l /f:7 /s:18


Ettl kezdve a B: meghajt 1,44 MB-os meghajt lesz. Ha pedig- pldul - egy harmadik 1,44 MB-os egysget is szeretnnk telepteni, amelyet a setupban egyltaln nem llthatunk be, akkor a kvetkez sorral kell bvtennk a CONFIG.SYS-t:

DEVICE=DRIVER.SYS /d:2 /c /f:7 / h :2 /s:18 /t:80

Termszetesen a vezrln s a meghajtkon is ugyanezeket a belltsokat el kell vgezni.

A fejezet vgn tekintsk t a lemezmeghajtk teleptsnek lpseit:

1. A lemezegysg mechanikai beptse, 3,5"-osnl beptkerettel.2. Tpvezetk csatlakoztatsa.3. Vezrlkbel csatlakoztatsa.4. A meghajt konfigurlsa a PC setupjban, feltve, hogy a setup

nem ismeri fel automatikusan. Ellenrizni azonban mindig kell!

4.3. MerevlemezekManapsg mr nem is tudunk elkpzelni PC-t merevlemez nlkl. St gy tnik, nincs az a lemez, ami kellen nagy kapacits lenne. A kezdetekben - 1983-ban - az XT szmtgphez adott 10 MB-os merevlemez risinak tnt. A mai idkben egy-egy alkalmazs tbbet foglal le, mint 10 MB. risi teht a mennyisgi fejlds. A 4-9. brn az 1983-as 10 MB-os merevlemez mellett egy 1991-bl szrmaz 240 MB-os merevlemezt ltunk.

A kvetkez fejezetekben a merevlemezek felptsrl, mkdsrl, teljestmnykrl lesz sz.

4.3.1. A merevlemezek felptse

A merevlemezeket klnbz fizikai mretben, klnbz csatolkkal ruljk, amelyek klnbz lemezrsi eljrssal dolgoznak. gy beszlhetnk


4-9. bra. Egy 10 MB-os merevlemez 1983-bl, tle balra pedig egy 240 MB-os merevlemez 1991 -bi

ST506/ST412 csatolrl, ESDI csatolrl, SCSI csatolrl s IDE vagy AT snes csatolrl.

A merevlemezek mkdsi s felptsi elve ugyanaz, mint a hajlkonylemezes meghajtk. Ugyangy meg kell formzni a merevlemezeket is, hasznlat eltt. Ekkor alakulnak ki a svok s a szektorok. A merevlemez azonban nem csak egy lemezt, hanem tbbet is tartalmaz, amelyek egyms alatt vannak elhelyezve, s minden lemeznek mindkt oldalra lehet rni. Minden lemezoldalhoz tartozik egy r/ olvas fej, de minden fej egytt mozog a lemezek sugrirnyban. Az egyms alatt elhelyezked svokat egytt cilindernek nevezzk.


A floppyval ellenttben a merevlemezek nem csak akkor forognak, ha onnan olvasni vagy oda rni akarunk, hanem llandan. A fordulatszm elrheti a 3600 ford./percet is, mikzben az r/olvas fejek a lemezek fellettl krlbell 0,00005 mm-re (!) vannak. De a fejek sohasem rnek hozz a lemez fellethez. Kpzeljk csak el, hogy 3600-as fordulatnl a lemez fellethez hozzr fej micsoda srlseket okozna a lemez felletn.

A merevlemezek adatai kztt mindig meg szoktk adni a cilinderek szmt, a svonknt! szektorok szmt s az r/olvas fejek szmt. E hrom rtk szorzatt mg a szektoronknt trolt byte-ok szmval (DOS-nl 512 byte) megszorozva megkapjuk a merevlemez tr- kapacitst.

4.3.2. Az tlapolsi tnyez

Az alacsony szint formzsnl (low Level Format) a szektorokat a vezrl beszmozza 1-tl kezdve folyamatosan egyesvel nvelve. Az idelis az lenne, ha a lemez egy krlfordulsa alatt a svban lv sszes szektorbl ki tudn olvasni a fej az adatokat. Ehhez azonban a PC-nek rgtn el kell vennie az adatokat, fel kell dolgoznia, mert nagyon gyorsan jn a kvetkez. Az ST506/412 jel csatolnl s lass PC-nl (8088/8086-os processzor) ez nem megy. Az els bejv adatot nem tudja olyan gyorsan feldolgozni a PC, mint ahogy a kvetkez szektorbl jnnnek az adatok. Ezrt ki kell hagynia egy fordulatot s a kvetkez krben kell a kvetkez szektort beolvasni, s ekzben a processzornak kell vrnia. Ez elgg lelasstja az tvitelt - mg lassabb lesz, mint ahogyan a PC fel tudn dolgozni az adatokat.

Az tvitel gyorsasgt gy lehet nvelni, ha a szektorokat nem sorban szmozzk, hanem olyan tvolra kerl kt egymst kvet szektor, hogy annyi id alatt pont fel tudja dolgozni a PC a beolvasott adatokat. A fizikai szektorszmozst tl bonyolult lenne megvltoztatni, ezrt logikai szektorszmokat vezettek be. A logikai szektorszmot a szektorok fejlcben (header) troljk. A logikai s a fizikai sorszmok kztti kapcsolatot adja meg az tlapolsi tnyez (interleave faktor). Az 1:1 -s interleave faktor azt jelenti, hogy a szektorok logikai sor-


Lemezfellet Tengely

r/olvas-fej

4-10. bra. A merevlemezek szerkezete

rendje megegyezik a fizikai sorrenddel, azaz a logikai szektorszmok is egyms utn kvetkeznek. Az l:2-es tnyez azt jelenti, hogy a kvetkez logikai szektor fizikailag a msodik. 1:4-es tnyez esetn 17 szektort 4 krlforduls alatt tud beolvasni (lsd 4-7. tblzat). Azt is mondhatjuk, hogy az tlapolsi tnyez azt adja meg, hogy hny krlforduls alatt lehet egy svot beolvasni.

4-7. tblzat. A szektorok beolvassa l:4-es interleave faktor esetn


1. krlforduls 1 14 10 6 2 15 11 3 16 12 8 4 17 13 9 5

2. krlforduls 1 14 10 6 2 15 11 7 3 16 12 8 4 17 13 9 5

3. krlforduls 1 14 10 6 2 15 11 3 16 12 8 4 17 13 Q 54. krlforduls 1 14 10 6 2 15 11 7 3 16 12 8 4 17 13 9 5

Az tlapolsi tnyezt az alacsony szint formzs sorn lehet belltani. A tl nagy, de a tl kicsi tnyez is lassthatja a rendszert. Valahol kzpen van az optimlis lls, ez azonban gpenknt klnbz lehet. Az ST506/412 csatolknl, ahol 17 szektor van egy svban, nem lehet tl nagy sebessgnvekedst elrni, de az ESDI merevlemezeknl, amelyekben 34 szektor van svonknt, a gyorsasg nagymrtkben fgg az tlapolsi tnyeztl. Az IDE s a SCSI csatols merevlemezeknl az tlapols gyrilag 1-re van lltva. Nem rdemes ezt az rtket megvltoztatni, mert elfordulhat, hogy a merevlemez egyltaln nem fog mkdni az j rtkkel.

4.3.3. A znabit rgzts

Az ST506/412 csatols merevlemezek onden svban ugyanannyi adatot trolnak. Ez azt jelenti, hogy aJsof legbels svjban is ugyanannyi szektor van, mint a kls svokban. Mivel a kls svok fizikai terlete nagyobb, nyilvnvalan nem hasznlja ki a nagyobb terlet nyjtotta plusz trolsi kapacitst - kisebb az adatsrsg. Znabit rgzts (zone bit recording) sorn a lemez fellett znkra osztjk. A bels terleteken lv znkban svonknt kevesebb szektor lesz, a kls znkban pedig tbb. A znk szmozst kvlrl kezdik. Az adatsrsg gy ugyanakkora lesz a lemez egsz felletn. Ezzel az elj-


rssal a trkapacits krlbell 30%-kal nvelhet, valamint az tviteli sebessg is javul.

A znabit rgzt s komolyabb elektronikt ignyel, mivel az r/ olvas fejet minden znban mskpp kell belltani. Ezrt ezzel az eljrssal egyre ritkbban tallkozunk az jabb merevlemezeknl. Legelterjedtebb alkalmazsa a C-64 szmtgp lemezegysgnl volt.

4.3.4. A kompenzci

A BIOS setup programjban s a merevlemez-telept segdprogramokban tallkozhatunk a Precomp s a WPcom belltsokkal. A Precomp a Precompensation, a WPcom a Write precompensation kifejezs rvidtse. Tulajdonkppen kt olyan eljrsrl van sz, amelyek a bels svokban trolt adatok biztonsgt nvelik.

A bels svokban nagyobb a trolt adatok srsge, mint a kls svokon, ha a lemez nem znabit rgztssel dolgozik. Ezrt a bels svokon a fej rramt cskkenteni kell. Ezzel biztostjk, hogy a mgneses fluxusvltozs a kzelben fekv adatok biztonsgt ne veszlyeztesse. A Precomp-nl azt a cilindert kell megadni, amelytl kezdve az rramot cskkenteni kell. Az ST506/412 csatolnl erre kln vezrljel van (RWC, Reduced Write Current Cylinder).

A msik eljrsnl [Write Precompensation) a bizonyos bitkombincik olvassnl fellp idbeli elcsszst az rs sorn kompenzljk. Ugyangy meg kell adni azt a cilindert, amelytl kezdve l az eljrs.

ltalban a kt eljrshoz megadott paramterek megegyeznek. Ezek az adatok leginkbb a rgi MFM meghajtknl voltak lnyegesek, ahol viszont a gyrt megadta a belltand rtkeket.

4.3.5. A sugaras s a felfztt sszekapcsols

A merevlemezek s a floppyk elektronikjban tallhat egy gynevezett lezr ellenlls. Ezt ltalban egy kapcsolval lehet az ramkrbe iktatni, de gyakori megolds az is, hogy egy ellenllsblokkot kell a megfelel aljzatba bedugni.


Hogy szksg van-e lezrellenllsra, az attl fgg, hogy a vezrl s az egysgek hogyan vannak sszektve. Kt sszekapcsolsi mdot klnbztetnk meg: az egyik a sugaras vagy prhuzamos sszekapcsols, a msik a felfztt vagy Daisy Chain sszekapcsols. A kett kzti klnbsg lthat a 4-11. brn.

Meghajtvezrls sugaras sszekttetssel

Vezrl 1. Vezrli 2. Vezrl 3. Vezrl A.

Adatcsatlakozk

1

i ,i i

i

Meghajt U

Minden egysghez lezr ellenlls kapcsolva

4-11. bra. A sugaras s a felfztt sszekttets

Az adatvezetkeket mindkt mdszernl egyenknt minden egysgbe kln kell bevezetni. A klnbsg a vezrljelekben van. A felfztt kapcsolatnl a vezrlvezetk meghajtrl meghajtra megy, nincs minden egysg kln sszektve a vezrlvel. A jeleket az egyes egys-


gek tovbbtjk a kvetkez egysg szmra. Lezrellenllst csak az utols egysghez kell kapcsolni.

Sugaras sszekttetsnl minden egysghez kln vezrljel fut a vezrltl. Ekkor minden egysghez kell lezr ellenllst kapcsolni. A PC-kben ltalban az elz, a felfztt kapcsolatot alkalmazzk.

A hajlkonylemezes egysgeknl az elv ugyanez, de igazbl ott nincs jelentsge a lezrellenllsok megltnek, ugyanis sokkal alacsonyabb az adattvitel sebessge.

A merevlemez-csatolk

. Az ST506/ST412 csatolAz ST506/412 csatol trtnete elg rgre nylik vissza. Az ST506-os csatolt a Seagate cg fejlesztette ki a 80-as vek elejn egy 5 MB kapacits merevlemezhez. Ennek a tovbbfejlesztse volt az ST412, amely elektronikjt s a szoftvert tekintve megegyezett az ST506-ossal, azzal a klnbsggel, hogy azt egy 10 MB-os lemezhez fejlesztettk ki.

Ezek a trkapacitsok manapsg szinte nevetsgesnek tnnek. Az jabb lemezek kezelshez azonban mr nem is volt megfelel ez a szabvny, ezrt van az, hogy ST506/412 csatolt csupn 140 MB-os mret alatt tallunk. A 80286-os processzoroktl kezdve - ahol mr AT bvthelyek voltak - mr mindenkppen 16 bites vezrlkrtyt kellett hasznlni.

Az ST506/412 csatolt knny megismerni a 34 plus vezrl-, s a 20 plus adatcsatlakozrl. A merevlemez s a vezrl sszektshez kt kbelre van szksg. Minden merevlemezhez kln adatkbel kell (20 plus, DRIVE 0 s DRIVE 1). A vezrlkbelt viszont elszr az els egysghez kell csatlakoztatni, majd onnan kell a kvetkez meghajthoz vezetni. Ha kt merevlemez van, akkor megfelelen be kell lltani ket. Ha vannak tktsek a merevlemezeken (DRIVE SELECT vagy valami hasonl nev), akkor azokat gy kell belltani, hogy az els meghajtnl (C:) DRIVE SELECT 0, a msodik (D:) meghajtnl DRIVE SELECT 1 llsban legyenek. Ha nincsenek tktsek, vagy nem tiszta, hogy hogyan lehet ket megfelelen belltani,


akkor ugyangy mint a hajlkonylemezeknl, csavart szalagkbelt kell has7n1ni. A csavart kbelnl a 26-os s a 28-as vezetkek fel vannak cserlve. A merevlemezeket a gyrtk gy szlltjk, hogy azok els meghajtknt vannak definilva, ezrt a csavart kbel hasznlata taln egyszerbb.

Az ST506/412 csatolkhoz elmletileg ngy merevlemez kapcsolhat, de a vezrlkrtyk nagy rsze csak kt lemezt tmogat. Az esetek tbbsgben ez elg is. A kombinlt vezrlkn - amelyek a flop- pyvezrlt is tartalmazzk - a floppy csatlakozja is 34 plus, ezrt viszonylag knnyen ssze lehet tveszteni a merevlemez vezrlvezetkvel. Az ST506/412 csatol a korbban lert hajlkonylemezes csatol tovbbfejlesztse. Mint ahogyan ott megfigyelhettk, itt is minden pratlan szm rintkez (s vezetk) fldels.

5-1. tblzat. Az ST506/412 csatol rintkezi

rintkez szma FunkciKimenet / Bemenet

(A merevlemez szemszgbl)

GND 1 2 /HEAD SELECT 3, /RWC BemenetGND 3 4 /HEAD SELECT 2 BemenetGND 5 6 /WRITE GATE BemenetGND 7 8 /SEEK COMPLETE KimenetGND 9 10 /TRACK 0 KimenetGND 11 12 /WRITE FAULT KimenetGND 13 14 /HEAD SELECT 0 BemenetGND 15 16 Foglalt GND 17 18 /HEAD SELECT 1 BemenetGND 19 20 /INDEX KimenetGND 21 22 /READY KimenetGND 23 24 /STEP BemenetGND 25 26 /DRIVE SELECT 0 BemenetGND 27 28 /DRIVE SELECT 1 BemenetGND 29 30 /DRIVE SELECT 2 BemenetGND 31 32 /DRIVE SELECT 3 BemenetGND 33 34 DIRECTION IN Bemenet

A merevlemez-csatolk 77

A DIRECTION IN jelet kivve minden jel alacsony llapotban aktv. A 2. rintkezt az egyes gyrtk ms-ms clra hasznljk, gyakran foglaltknt tntetik fel. Ha a lemeznek 8-nl tbb r/olvas feje van, akkor ez a jel a tovbbi fejek vezrlst ltja el. Ha ezen az rintkezn az /RWC jelet tovbbtjk, akkor az a bels svokon hasznlatos elkompenzcit vezrli.

5-2. tblzat. Az t/olvas fejek kijellse

HEAD SELECT

r/olvas fej szma 0 1 2

0 1 1 11 0 1 12 1 0 13 0 0 14 1 1 05 0 1 06 1 0 07 0 0 0

Ha a /WRITE GATE jelet a vezrl alacsonyra lltja, akkor a WRITE DATA vonalakon (adatkbel, 13-14. rintkez) rendelkezsre llnak az adatok.

A /SEEK COMPLETE kimenet akkor ll alacsonyra, amikor a fejek a megfelel cilindert elrtk.

A /TRACK 0 jel alacsony llsa azt jelzi, hogy az r/olvas fej a 0. cilinder felett tallhat.

Ha az rs vagy olvass sorn brmilyen rendellenessg lp fel, pldul a vezrljel idztse nincs a toleranciahatrok kztt, akkor a /WRITE FAULT jel alacsonyra vlt.

Egy cilinder kezdett az /INDEX kimenet lefut le (1-rl 0-ra vlts) jelzi.

Ha a merevlemez kszen ll egy keressi mveletre, akkor a /READY jel alacsonyra ll.


A /STEP jel minden alacsony impulzusra a fejek egy svnyit mozdulnak el a DIRECTION IN jel ltal meghatrozott irnyba. Ha ez magas, akkor a fejek kifel lpnek.

A /DRIVE SELECT jelekkel maximum ngy egysget lehet vezrelni. Az egyes jelekkel lehet az egyes meghajtkat kivlasztani.

5-3. tblzat. Az ST506/412 20 plus adatcsatlakozja

Kimenet/bemenet Funkci rintkez szma Funkci

Kimenet/bemenet

Kimenet /DRIVE SELECTED 1 2 GND Foglalt 3 4 GND Foglalt 5 6 GND Foglalt 7 8 GND Foglalt 9 10 Foglalt GND 11 12 GND Bemenet + WRITE DATA 13 14 - WRITE DATA Bemenet

GND 15 16 GND Kimenet + READ DATA 17 18 - READ DATA Kimenet

GND 19 20 GND

Az adatcsatlakoz 1. rintkezje a /DRIVE SELECTED visszajelent jelet tovbbtja, amelyet a merevlemez ad a vezrlnek a megszlts nyugtzsaknt.

Az adatok sorosan a WRITE DATA bemeneteken mennek a meghajtba, ezeket rgztik a lemezen. Akkor trtnik fluxusvltozs (lsd lemezrersi eljrsoknl), amikor a + WRITE DATA feszltsgrtk meghaladja a - WRITE DATA feszltsget. A lemezrl olvasott adatok hasonl mdon, persze fordtott rtelemben jnnek a READ DATA vezetkeken a vezrl fel.

Az ST506/412 csatolk lemezrersi formtuma MFM vagy RLL2.7 lehet. Ha a vezrl RLL formtum, akkor a merevlemeznek is olyannak kell lennie, klnben nem mkdik megfelelen a meghajt.

A merevlemez-csatolk 79

Mint mr emltettk, az ST506/412 csatols merevlemezek az MFM, vagy az RLL2.7 eljrst hasznljk. Azonban az MFM eljrs hasznlata sokkal gyakoribb, mint az RLL-. Ezrt itt az MFM merevlemezek jellemzit tekintjk t.

Az els ilyen jellemz az elrsi id, vagy pozicionlsi id, amely azt az idt jelenti, amg a merevlemez megtall egy meghatrozott adatot a lemezen. Termszetesen itt csak tlagokrl beszlhetnk. A 28 ms-nl kisebb rtk nagyon jnak mondhat. A lassabb merevlemezek elrsi ideje 40 s 60 ms kztt mozog.

Az adattviteli sebessg azt adja meg, hogy egy msodperc alatt mennyi adatot tovbbt a lemez a vezrlnek, illetve a vezrl a lemeznek. A 625 Kbyte/s rtk mr na

Documents

PC Muhely II Megjelenitok Hattertarolok Soros Es Parhuzamos Interfesz Jo