Tema 9 Periféricos de Entrada

Transcripción

1 Tema 9 Periféricos de Entrada Periféricos e Interfaces Tema 9/1

2 Contenido TECLADOS DISPOSITIVOS APUNTADORES DIGITALIZADORES Teclados Tecnología y Tipos Estructura Funcionalidad Interfaz al computador: Controlador Manejador de Interrupciones: Control de la interfaz entre teclado y computador Programación Tema 9/2

3 Dónde están el teclado y el ratón Teclado Ratón Tema 9/3

4 Estructura Interna Teclado Computador Decodificador Y IRQ1 (INT 9h) Datos(7:0) (Port B de 8255 PPI, 60h) Controlador de Interfaz de Teclado: 8741/8742 Controlador del Teclado Decodificador X Interfaz síncrona serie de 11 bits: (PS/2) Matriz de Teclas Tema 9/4

5 Tipos de Teclados: Teclado Matricial Vcc Puerto A (OUT) D0 D1 D2 D B A 9 8 F E D C D3 D2 D1 D0 Puerto B (IN) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 51 x 68 x 7 mm Matriz de 3 x 4 teclas Corriente de contacto a 20ºC: 5 ma Rebote del contacto: 5 msec max Resistencia contacto: 200 ohms max Vida media: 1 millón de pulsamientos Fuerza de actuación: 90 +/- 25 gramos Precio: 6 Euros Tema 9/5

6 Tipos de Teclas de Contacto Cabeza Muelle Pulsador Contactos PCB Tema 9/6

7 Tema 9/7 Teclas Capacitivas

8 Tipo de Teclados QWERTY PC/XT: 83 teclas AT: 101(USA)/102(UK) teclas 104 teclas (Windows) Tema 9/8

9 Teclados QWERTY 101/102 teclas 101 teclas (USA) 102 teclas (UK) Tema 9/9

10 Tema 9/10 Interior de un teclado

11 Códigos Tema 9/11 Código SCAN (estático) identifica la tecla pulsada 1 byte Código MAKE (dinámico) se envía al controlador cuando es pulsada, incluso shift, ctrl, etc. es igual al código scan Código BRAKE (dinámico) se envía al controlador cuando se deja de pulsar una tecla, incluso shift, ctrl, etc. es igual al código scan (bit 7=1)

12 Estado del Teclado QWERTY 71/72 teclas 13 teclas 17 teclas Primer byte de estado del teclado: 0040:0017 (datos BIOS) Tema 9/12 D0: SHIFT DCHA pulsado D1: SHIFT IZQ pulsado D2: CTRL pulsado D3: ATL pulsado D4: Bloq Desp activado D5: Bloq Num activado D6: Mayúsculas D7: Insert activado Segundo byte de estado del teclado: 0040:0018 (datos BIOS)

13 Controladores de Teclado y Ratón Vcc= 5v. Puerto de Datos: 60H Datos Reloj Teclado Puerto de Control: 64H IRQ1 IRQ12 Bus del Sistema Controlador de teclado/ratón 8741/8742 Registro de Salida Registro de Entrada Datos Reloj GND Vcc= 5v. Ratón Tema 9/13 GND

14 Conectores de Teclado Tema 9/14 Din 5 pines: 1.- Reloj teclado (bidir) 2.- Dato teclado (bidir) 3.- No conectado 4.- Tierra v. PS/2: 1.- Reloj teclado (bidir) 2.- Tierra 3.- Dato teclado (bidir) 4.- No conectado v. 6.- No conectado

15 Conectores de interfaz a teclados y ratones Tema 9/15

16 Protocolos de comunicaciones síncrono PS/2 Teclado a PC PC a teclado Tema 9/16

17 Manejador Software Generalizado Aplicación Driver del Ratón Servicio de Interrupciones Controlador del Ratón INT 09h Tema 9/17

18 Manejador de Teclado Código SCAN desde controlador Tabla ASCII Código ASCII al Buffer de Teclado Tema 9/18 Memoria Principal Buffer de Teclado Zona de Datos de la BIOS Puntero Lectura Puntero Escritu LIBRE LIBRE LIBRE ASCII Scan ASCII Scan ASCII Scan ASCII Scan ASCII Scan ASCII Scan ASCII Scan ASCII Scan 40:1a 40:1b 40:1c 40:1d 40:1e LIBRE LIBRE LIBRE 40:3c

19 INT 09h - IRQ El teclado envía el código SCAN al controlador de teclado, y éste activa la interrupción IRQ 1 (INT 09H) 2.- La rutina de servicio de interrupciones correspondiente lee el puerto 60H (port B) que es donde se almacena el código de scan 3.- Se convierte a ASCII y este código y el de scan se almacenan en el buffer de teclado en la placa base (situado en memoria principal) 4.- Se activan los bits correspondientes de los bytes de estado del teclado en la Zona de Datos de la BIOS Tema 9/19

20 Programación usando la función BIOS INT 16h AH=0: lee un carácter desde el buffer de teclado, AH= código scan, AL= ASCII. Si no existe carácter espera a que se pulse uno. AH=02: devuelve en AL el primer byte de estado del teclado AH=10H: lee un carácter del teclado extendido Tema 9/20

21 Contenido Dispositivos Apuntadores Tecnologías y Tipos Organización Interna Funcionamiento Interfaz y Controlador Programación "A Mouse! What A Great Idea!!" W. Disney Tema 9/21

22 Tipos TouchPad TrackPoint Trackball Scroller Tema 9/22 IntelliMouse (Microsoft)

23 Ratón Optico Scroll 2 botones laterales No existe bola Tema 9/23 Sensor óptico para múltiples superficies

24 Tema 9/24 Joystick

25 Elementos del Sistema de Control del Ratón en un Computador Sensores (sistema opto-mecánico) Controlador del ratón Enlace físico de comunicación (DB9, 10 ma) Protocolo de datos (PS/2, 1200bps, 7/8 bits, 1 stop) Interfaz de datos con procesador Driver Aplicación Tema 9/25

26 Tema 9/26 Mecanismo Opto-Mecánico

27 Codificación de la posición Fotodetector Fotoemisor Led-1 105º 60º Led-2 Rueda Luz: pasa / no pasa Led-2 Tema 9/27 Diagrama de señales cuando las ruedas se mueven así Led-1

28 Tema 9/28 Características Resolución/Sensibilidad (CPI, counts per inch) 100 CPI: menor sensibilidad, cursor en pantalla se mueve más rápidamente 400 CPI: mayor sensibilidad, cursor en pantalla se mueve más lentamente Escalado 1:1, 2:1 (valores de X e Y son duplicados) Muestreo (número de envíos de datos al controlador por unidad de tiempo) muestras/segundo

29 Controladores de Teclado y Ratón Vcc= 5v. Puerto de datos entrada(r)/salida(w): 60H Datos Reloj Teclado IRQ1 Puerto de control(w)/estado(r): 64H IRQ12 Bus del Sistema Controlador de teclado/ratón 8741/8742 Registro de Salida Registro de Entrada Datos Reloj GND Vcc= 5v. Ratón Tema 9/29 GND

30 Tema 9/30 Paquetes PS/2 para Ratones

31 Funcionamiento Modos de Funcionamiento utilizando registros PS/2: Remoto: envía datos cada vez que se le pide por un comando de lectura (por encuestas) Ráfagas: envía datos cada cierto tiempo (por interrupciones) Tema 9/31

32 Funcionamiento por Ráfagas Mover o apretar tecla El dispositivo envía un paquete Se activa una interrupción hardware (INT 9h) Se activa el driver del dispositivo El driver lee el paquete (INT 33h) El driver actualiza las variables de estado del ratón en memoria principal (INT 33h) El driver actualiza el estado del cursor sobre la pantalla (INT 33h) Driver del Ratón INT 33h INT 9h Controlador del Ratón Registro de Salida Registro de Entrada Tema 9/32

33 Tema 9/33 Programación utilizando la BIOS INT 33h AX=0000h, salida: AX=estado, BX=num botones AX=0001h, muestra cursor AX=0002h, esconder cursor AX=0003h, lee posición y estado del ratón AX=0009h, define tipo de cursor en modo gráfico AX=000ah, define tipo de cursor en modo texto Vía puertos de E/S de tipo PS/2 Escribe comando d4h al puerto 64h del controlador PS/2 (indica escribir en el dispositivo auxiliar ) Escribir dato/comando en 60h para enviar a ratón

34 Ejercicio Un dispositivo apuntador de tipo Opto-Mecánico está configurado con un muestreo de 40 envíos por segundo. Qué desplazamiento máximo puede indicar el dispositivo para sensibilidades de 100 y 400 CPI? 40 transmisiones/seg x 255 cuentas/trans.= cuentas/seg. Tema 9/ CPI: 102 pulgadas/seg. 400 CPI: 25.5 pulgadas/seg.

35 Scanners Tecnología Tipos Lineales: Flatbed, Manual 2D: Vídeo (sensor 2D) Características Interfaz Tema 9/35

36 Cámaras Digitales Sensores Tipos: CCD, CMOS Características Lentes Interfaces Tema 9/36