6.10.1 Giới thiệu
Bàn phím là thiết bị dùng để nhập dữ liệu vào máy tính. Dữ liệu từ bàn phím là các ký, số và các lệnh điều khiển.
6.10.2 Cấu tạo
Thành phần cơ bản của bàn phím là phím ấn. Phím ấn cĩ tác dụng như một cảm biến lực và được dùng để chuyển lực ấn thành một đại lượng điện. Ðại lượng điện này sẽ được xử lý tiếp thành một tín hiệu số để truyền đến máy vi tính. Vì vậy phím ấn được phân loại tùy theo nguyên tắc cảm biến như sau:
Phím cảm biến điện trở (thay đổi về điện trở), Phím cảm biến điện dung (thay đổi về điện dung),
Phím cảm biến điện từ (thay đổi về dịng điện theo hiệu ứng Hall).
Mỗi phím trên bàn phím tương ứng với 1 cơng tắc nối giữa chân hàng A và chân cột B, như vậy mỗi phím cĩ 1 địa chỉ hàng và cột duy nhất. Các phím này được lập trình để tạo ra các mã nhị phân 11 bit (8 bit dữ liệu gọi là mã quét bàn phím và 3 bit điều khiển) gửi về máy tính khi phím được ấn.
Ví dụ: Khi ấn 1 số phím thì bàn phím sẽ gửi mã quét bàn phím (dạng nhị phân) về máy tính như sau:
Mã quét bàn phím được nạp vào bộ nhớ đệm trên RAM, sau đĩ HĐH sẽ dịch các mã nhị phân thành các ký tự tương ứng theo bảng mã ASCII
6.10.3 Nguyên lý hoạt động
Bộ vi điều khiển 8048 (IC vi điều khiển) cĩ một bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ ROM (chương trình điều khiển được ghi sẵn trong ROM), bộ nhớ RAM để chương trình hoạt động), bộ định thời lập trình được (programable timer), cổng dữ liệu 8 bit (DB, data bus) và hai cổng 8 bit vào ra lập trình được (P1, P2).Trong bàn phím, 8048 cĩ nhiệm vụ đưa mã quét liên tục ra 3 bit của cổng P2, 3 bit này được giải mã và khuếch đại thành 8 bit quét ma trận bàn phím. Ma trận bàn phím 8x12 (tất cả cĩ 96 phím vật lý) đưa lại 12 bit đĩ về 8048 qua cổng P1 và các bit cịn lại của cổng P2. Vi điều khiển cĩ nhiệm vụ tính vị trí được nhấn, truyền mã phím tuần tự qua dây dẫn tới máy vi tính. Tín hiệu tuần tự gồm 11 bit (1 bit khởi đầu, 8 bit dữ liệu, 1 bit chẵn lẻ và 1 bit dừng).
Khi 8048 phát hiện ra 1 nút bị nhấn, nĩ truyền cho 8042 mã yêu cầu để 8042 phát yêu cầu ngắt thứ nhất về bộ vi xử lý. Sau đĩ 8048 truyền tiếp mã quét của phím hoặc của trạng thái nhả ra dây dẫn. ổ cắm dây dẫn bàn phím cĩ 4 chân và dùng giao diện theo chuẩn cơng nghiệp Ðức (DIN, Deutsche Industrie Norm). Các chân ổ cắm DIN được bố trí như sau:
Vi điều khiển 8042 (cĩ cấu tạo gần như 8048, 8 bit, 2KB ROM, 128 byte RAM) nhận dữ liệu tuần tự từ bàn phím nhờ cĩ xung nhịp đồng bộ của tín hiệu đồng hồ. Dữ liệu này được đặt lên cổng A của 8255 hay vào cổng cứng 64H (tuỳ theo cách lập trình 8042).
Vi điều khiển 8042 phát một yêu cầu ngắt thứ hai (IRQ1), bộ điều khiển ngắt 8259A sẽ xử lý yêu cầu và truyền cho bộ vi xử lý số hiệu ngắt 09H( INT 09). Dựa trên cơ sở số hiệu ngắt này, bộ vi xử lý dị trong bảng vectơ ngắt tại địa chỉ 09Hx4=44H 2 byte địa chỉ đoạn và hai byte địa chỉ lệch của chương trình xử lý ngắt bàn phím cĩ sẵn trong BIOS- ROM.
Chương trình xử lý ngắt sẽ chuyển mã phím thành mã ASCII (nếu là phím chức năng thì chuyển thành 0) và đặt mã ASCII này vào một bộ đệm trong RAM. Ðịa chỉ đoạn của bộ đệm luơn là 40. Ðịa chỉ lệch của byte đầu trong bộ đệm được lưu trữ trong RAM tại: 0000:041A. Ðịa chỉ byte cuối của bộ được lưu trữ trong RAM tại 0000:041C. 32 byte của bộ nhớ RAM kể từ 0000:041E được dự trữ cho bộ đệm.
6.11 Ổ đĩa cứng 6.11.1 Cấu tạo
Đĩa từ: Gồm nhiều đĩa được làm bằng nhơm hoặc hợp chất gốm thủy tinh, đĩa được phủ 1 lớp từ và lớp bảo vệ ở cả 2 mặt, các đĩa được xếp chồng và gắn đồng trục.
Đầu từ đọc ghi: mỗi mặt đĩa cĩ 1 đầu đọc ghi.
Mơ tơ hoặc cuộn dây điều khiển các đầu từ: điều khiển các đầu từ dịch chuyển ngang trên bề mặt đĩa để đọc ghi dữ liệu.
Mạch điều khiển: Là mạch điện nằm ngay sau ổ đĩa cứng. Mạch cĩ chức năng:
Điều khiển tốc độ quay đĩa
Điều khiển dịch chuyển các đầu từ Mã hĩa và giải mã tín hiệu ghi đọc
6.11.2 Đặc điểm
Vật liệu cấu tạo đĩa từ: Nhơm, Ceramic hoặc thuỷ tinh...cĩ hệ số nhiệt thấp và độ bền cũng như chịu lực cao, khơng bị biến dạng do tác động của lực ly tâm khi đĩa quay (tốc độ quay 3600rpm, 5400rpm, 7200rpm...) bên trên cĩ phủ một lớp vật liệu từ.
Mật độ lưu trữ thơng tin: Rất cao khoảng 10x103 bit/inch. Vì vậy lớp vật liệu từ phủ lên lớp ngồi của đĩa cứng phải thật tốt, chúng phải cĩ độ nhạy cao để cho mỗi thay đổi từ thơng đều được phân biệt rõ ràng. Hơn nữa lớp vật liệu từ này phải cực phẳng, chính xác đến micromet để chúng khơng va đập vào đầu từ khi đĩa quay.