Seriál Co se děje v počítači

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme základní způsoby generování zvuků a hudby, jež byly použity na domácích a osobních počítačích. Vývoj různých zvukových subsystémů byl velmi zajímavý - v minulosti vznikly například dnes již legendární čipy SID, AY-3-8910, POKEY či PAULA.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme interní strukturu formátu souborů SMF, které většinou mívají koncovku .mid. Tyto soubory jsou používané pro ukládání, přenos a přehrávání jednostopé i vícestopé hudby na různých systémech, včetně běžných osobních počítačů vybavených zvukovým čipem.

Dnešní část seriálu o architekturách počítačů navazuje na část předchozí, ve které byly uvedeny základní informace o rozhraní MIDI. Dnes si popíšeme význam všech typů zpráv, které jsou popsány ve specifikaci MIDI a také si řekneme, co znamená termín General MIDI (GM).

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme další rozhraní, se kterým se můžeme (nejenom) na osobních počítačích setkat. Jedná se o rozhraní standardu MIDI, které lze použít jak pro propojení několika elektronických hudebních nástrojů, tak i dalších typů zařízení, například barevné hudby.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme takzvaný gameport. Jedná se o dnes již poněkud zastaralý typ rozhraní, které je určeno pro připojení analogových joysticků a ovladačů typu paddle, později i MIDI. Gameport však lze využít i pro čtení různých čidel či napájení externích zařízení.

Dnes si v našem článku popíšeme jednotlivé typy paketů, které jsou použity pro řízení přenosu dat i pro vlastní přenos užitečných informací mezi jednotlivými uzly připojenými k universální sériové sběrnici (USB). Také si řekneme, jak lze zařízení převést do režimu spánku a posléze ho opět vzbudit.

V dnešní části našeho seriálu o architekturách počítačů si popíšeme komunikační protokol použitý universální sériovou sběrnicí (USB) při přenosu dat i řídicích kódů. Také si popíšeme fyzickou a linkovou vrstvu této sběrnice, včetně způsobu kódování jednotlivých bitů, adresování zařízení a podobně.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat v současnosti velmi populární universální sériovou sběrnicí (USB). Jedná se o externí sběrnici (ovšem s hvězdicovou a nikoli sběrnicovou topologií), která byla navržena s ohledem na co nejsnazší připojení externích zařízení k počítači.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme, jakým způsobem spolu mohou komunikovat zařízení připojená na sériovou sběrnici I²C (Inter-Integrated Circuit). S touto sběrnicí se můžeme setkat i v běžných osobních počítačích; jednou ze známých implementací je kanál DDC.

Ve čtyřicáté třetí části našeho seriálu o architekturách počítačů si popíšeme princip dvou externích sériových sběrnic používaných (i když v poněkud nenápadné formě) jak v běžných osobních počítačích, tak i v mnoha průmyslových zařízeních. Jedná se o sběrnici SPI a sběrnici I²C.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme tři typy externích sběrnic, které se poměrně často využívají v průmyslu. Jedná se o sběrnice typu RS-422, RS-423 a RS-485 (uvádím zde starší, ale všeobecně známé značení), pomocí nichž je možné přenášet data až do vzdálenosti větší než jeden kilometr.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme téma sériové komunikace pomocí standardního portu RS-232C. Řekneme si, jakým způsobem lze řídit přenos dat, a to jak pomocí signálů DTR/DSR či RTS/CTS, tak i programově - většinou s využitím řídicích ASCII znaků označovaných kódy X-ON a X-OFF.

Ve čtyřicáté části seriálu o architekturách počítačů si ukážeme, jakým způsobem se dá se sériovým portem pracovat na běžném osobním počítači. Popíšeme si i zapojení kabelů sériového portu, od těch nejjednodušších se dvěma vodiči až po kabely umožňujícími řízení toku dat pomocí handshakingu.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme sériový port (RS-232C), který byl původně používán pro připojení terminálů k serveru (buď přímo či přes modem), posléze se však působnost jeho nasazení dosti podstatným způsobem rozšířila, a to i na domácích a osobních počítačích.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis práce s paralelním portem. Řekneme si, jakým způsobem je možné paralelní port použít pro obousměrný přenos dat (data lze přenášet buď po čtyřech bitech nebo dokonce po celých bajtech), i jakou technologií jsou řešené paralelní porty ECP a EPP.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme paralelní port. Ukážeme si jak běžné způsoby použití tohoto portu pro komunikaci s tiskárnami a přenos dat, tak i připojení různých typů vlastních zařízení, například digitálních senzorů, A/D a D/A převodníků či textových a grafických LCD.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se začneme zabývat problematikou komunikace počítače s vnějšími zařízeními či dalšími počítači. Postupně si popíšeme jak některé historické způsoby připojení, například sériový a paralelní port, tak i USB, rozhraní FireWire či externí sběrnice používané v průmyslu.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme současného favorita mezi sběrnicemi určenými (nejenom) pro osobní počítače. Jedná se o sběrnici nazvanou PCI Express, která v dnešních počítačích úspěšně nahrazuje jak původní univerzální sběrnici PCI, tak i minule popsaný AGP.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů bude popsán interní port označovaný zkratkou AGP, včetně jeho zvláštních režimů a funkcí, jež přispívají k dosažení co nejlepšího využití přenosového pásma. Také si řekneme, jaké typy sběrnic se postupně vyvinuly z původní univerzální sběrnice PCI.

Ve třicáté třetí části našeho seriálu o architekturách počítačů budou popsány různé varianty PCI sběrnic, včetně jejich vzájemných kombinací. Detailně se také zaměříme na zevrubný popis komunikace mikroprocesoru s jednotlivými zařízeními (přídavnými kartami), jež jsou na PCI sběrnici připojené.

Ve třicáté druhé části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme nechvalně známou lokální sběrnici VESA Local Bus a především pak velmi úspěšnou universální sběrnici PCI i koncept Plug and Play, který se na běžné pracovní počítače dostal právě díky tomuto typu sběrnice.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat popisem sběrnicových systémů, s jejichž pomocí se ke dvěma základním jednotkám počítače (mikroprocesoru a operační paměti) připojují další zařízení, například řadiče pevných disků, grafický a zvukový subsystém, síťové rozhraní atd.

V dnešní části našeho pravidelného seriálu o architekturách počítačů si blíže popíšeme technologie flash pamětí (někdy označovaných jako mžikové nebo bleskové paměti), včetně rozdílu mezi zapojením paměťových buněk typu NAND a NOR. Také si řekneme, ve kterých oblastech se paměti typu flash používají.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat takzvanými nevolatilními paměťmi. Ty mají své nezastupitelné místo v prakticky všech moderních počítačích, dnes dokonce jeden typ nevolatilních pamětí (mžikové paměti) pro některé aplikace nahrazuje diskety či pevné disky.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme problematiku „rotujících“ optických pamětí. Popíšeme si technologie zapisovatelných a přepisovatelných DVD: DVD-R, DVD-RW, plusové i mínusové varianty a DVD-RAM. Poté se pustíme do moderního nástupce DVD - optických médií typu Blu-ray.

V dnešním pokračování seriálu o architekturách počítačů si popíšeme další typy "rotujících" optických pamětí založených na záznamu a následném čtení binárních dat pomocí laserového paprsku. Konkrétně se bude jednat o lisovaná média DVD, používaná pro distribuci videa i pro přenos dalších digitálních dat.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme věnovat popisu zapisovatelných a přepisovatelných kompaktních disků, tj. optickým médiím typu CD-R a CD-RW. Také si uvedeme faktory, které snižují životnost informací zapsaných na tato média - ta je totiž kratší než u lisovaných disků.

Zatímco v předchozích částech seriálu o architekturách počítačů jsme si popisovali především paměti založené na optickém a magnetooptickém principu, dnes si řekneme, jakým způsobem fungují optické paměti, zejména kompaktní disky, včetně vysvětlení výroby lisovaných CD.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme věnovat velmi zajímavému způsobu trvalého zápisu a čtení binárně zakódovaných informací, při kterém jsou využívány magnetooptické mechaniky, jimž byla v poměrně nedávné minulosti věnována značná pozornost a jsou dodnes používány.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů budou popsány technologie, které významným způsobem umožnily zvýšit kapacity moderních pevných disků a současně snížit jejich poruchovost a zmenšit velikost. Kromě toho si také řekneme, jaké existují limity pro další zmenšování pevných disků.