Tema 10: Periféricos de Salida Periféricos e Interfaces Tema 10/1 Contenido – Visualización • • • • • Tipos de Pantallas: CRT y pantallas planas Adaptador de vídeo La memoria de video Programación Bus AGP – Impresoras • Tecnologías • Controlador • Lenguajes PDL – Audio Tema 10/2 • Tipos de generación de sonidos • Generación de sonido en el computador Introducción Monitor Placa de vídeo CONECTOR VGA Tema 10/3 Tipos de Pantallas • Tubos de rayos catódicos (CRT) • Pantallas Planas – Pasivas: reflejan y absorben luz (LCD) – Activas: emiten luz (fluorescentes, plasma, LED, incandescentes-fósforo) Características de las pantallas • • • • • • Luminosidad, afecta el color Color Contraste Eficiencia Pixel Celda de carácter Tema 10/4 • Angulo de observación • Tiempo de respuesta Principios de funcionamiento de los monitores de tubo de rayos catódicos (CRT) Hsync Oscilador horizontal Amplificador horizontal Cañón R Cañón G Cañón B Fuente de alimentación Vídeo (R,G,B) Vsync Amplificador de vídeo CRT Rejilla Oscilador vertical Amplificador vertical Material fosforescente R GB R GB R G Tema 10/5 Trazado de la Imagen Retraza horizontal Imagen entrelazada HSYNC HBLNK VSYNC Intervalo AREA ACTIVA Vertical Intervalo Horizontal Retraza vertical VBLNK Campo par Campo impar Frecuencia de Pixel: influye en la resolución horizontal Frecuencia de Línea: influye en la resolución vertical Frecuencia Vertical: influye en la resolución vertical, 50 Hz. (20 ms/imagen), 100 Hz. (10 ms/imagen) Tema 10/6 Parámetros Característicos • Luminosidad/Brillo: facilidad de observar una pantalla en un entorno luminoso • Contraste: relación entre la mayor luminosidad y la mayor oscuridad • Tiempo de Respuesta: el tiempo que tarda un pixel en cambiar de información • Ángulo de Observación: habilidad de una pantalla de ser observada en ángulos distintos de 90º • Otros: posición del cuadro de imagen, relación de dimensiones, control de defectos Tema 10/7 Parámetros Característicos • Tamaño Pantalla: pulgadas (15”, 17”, 19”, 20”) • Tamaño Pixel: milímetros (0.25 ... 0.28) • Resolución Máxima: columnas x filas (1600 x 1200 ... 1024 x 768) • Ancho de Banda: MHz (66 ... 250) Tema 10/8 Ejemplo de CRT: KDS modelo: KD-MVS7I CRT: Tamaño: 17" (15,9" visible) Pixel: 0.27mm Superf. CRT: pantalla plana, anti-estática, anti-reflectante Vídeo: Resolución: 1280 x 1024 @ 60Hz (NE) Ancho banda: 110MHz Entrada: RGB analógica Frec. H.: 30-70 KHz Frec. V.: 50-120 Hz Controles: Digital LED OSD: Brillo, contraste, HT, HS, VP, VS, Temperatura color, Degauss, Side Pin, Trapezoid, Rotación Aplicaciones de alto nivel que requieran la mayor precisión: diseño gráfico, tipografía, presentaciones, hojas de cálculo, y otros entornos en que se requieran la máxima precisión y los resultados más impecables Tecnología: Visual Sensations Tema 10/9 Dimensiones: Tamaño: 508 x 552 x 536 mm Peso: 18.5Kg (Neto) Regulaciones: UL1950, CSA, TUV G/S, FCC Clase B, DHHS, MPR-II, ISO 9241-3, SEMKO, DEMKO, NEMKO, FIMKO, VCCI Clase B, Nutek, EPA Energy Star Pantallas Planas LCD-pasivas Tecnología de display de “Matriz pasiva”: matriz de cables con disposición horizontal y vertical cuyas intersecciones coinciden con pixels y en donde se sitúan los dispositivos LCD, los cuales dejan pasar la luz en un determinado color o la bloquean. Baratos para portátiles de gama media-baja. No buena definición de imagen. Baja frecuencia de refresco de pantalla por la longitud de las líneas de la matriz. Dual-Scan Super-Twisted Nematic (DSTN) High Performance Addressing (HPA) Resoluciones típicas: 800 x 600, ..., 1280 x 1024 2 polarizadores de luz cruzados Tema 10/10 Moléculas orgánicas LC que forman el cristal líquido permiten cambiar la polarización de la luz Pantallas Planas LCD-activas Thin-Film Transistor (TFT) Tecnología de matriz activa: añade un transistor para controlar el funcionamiento del pixel, respuesta más rápida, mejor contraste, mayor ángulo de visión Aplicaciones: utilización de computadores al aire libre (arquitectos, constructores), presentaciones personalizadas (comerciales) Tema 10/11 Pantallas planas LCD para portátiles Características DSTN HPA TFT Luminosidad max 70 nits 75 nits 150 nits Número colores 256 16 mill 16 mill Contraste max 30:1 40:1 200:1 Tiempo de respuesta 300 ms 150 ms 60 ms Angulo de observa 25º 45º Compaq Armada V300 DMT: Celeron 400, 64MB, 4GB, 12.1” TFT 299.000 ptas. (Mayo 2000) Tema 10/12 20º Compaq Armada V300 D: Celeron 400, 64MB, 4GB, 12.1” DSTN 227.000 ptas. (Mayo 2000) Conector de 15 pines para monitores Tema 10/13 ROJO ROJO D/A A/D GND rojo 8 bits 8 bits VERDE VERDE D/A A/D GND verde 8 bits 8 bits AZUL D/A 8 bits A/D GND azul AZUL 8 bits MONITOR COMPUTADOR CONECTOR VGA 15 pines de tipo D PIN NOMBRE FUNCION 1 RED Componente roja 2 GREEN Componente verde 3 BLUE Componente azul 4 RES N.C. 5 GND GND alimentación 6 RGND GND del rojo 7 GGND GND del verde 8 BGND GND del azul 9 PWR Pantalla bloqueada 10 SGND GND para sincronismos 11 ID0 Detección color 12 NTSC Detección monocromo 13 HSYNC Sincronismo horizontal 14 VSYNC Sincronismo vertical 15 N-SEL GND Adaptadores de Pantallas Bus de datos del sistema (ISA, PCI, AGP) Bus de datos Código de Direcciones control Controlador CRT Tema 10/14 RAM de vídeo (VDR) Pixel en digital D/A Señal de vídeo (R,G,B) Clock Hsync (Frecuencia de Pixel) Vsync Tipos de adaptadores de vídeo Adaptador Frecuencia de pixel Frecuencia horizo. Frecuencia vert. Resolución imagen Emulación MDA 16,257MH 18,43KH 50 Hz 720x350 N.A. CGA 14,318MH 15,75KH 60 Hz 640x200 N.A. EGA 14,318MH 15.75KH 60 Hz 640x200 CGA 16,257MH 18.43KH 50 Hz 720x350 MDA 16,257MH 21.85KH 60 Hz 640x350 N.A. 640x400 N.A. VGA 25.175MH 31.5KH 70 Hz 28.175MH 31.5KH 70 Hz 720x400 N.A. 25.175MH 31.5KH 70 Hz 640x480 N.A. 25.175MH 31.5KH 60 Hz 640x350 EGA 31.5-58 50-97 1280x1024 VESA MDA: Monochrome display adapter CGA: Colour graphic adapter EGA: Enhanced graphic adapter VGA: Video graphics adapter Tema 10/15 Hardware para generación de caracteres Carácter = código ASCII (1 byte) + atributo (1 byte) RAM de Vídeo Generador de Caracteres (ROM) T 54 E 45 Selección de fila de pixels de pantalla Señal de vídeo 11111000 Registro de desplazamiento Direcciones pares Direcciones impares Tema 10/16 1 Línea de caracteres: 40 palabras, 80 bytes Siguientes líneas de caracteres Modo Texto Carácter Carácter Carácter Carácter Carácter Carácter Carácter 1ª línea 2ª línea 3ª línea 6ª línea Tema 10/17 D7 D6 Blin R D5 Fondo G D4 D3 B I Atributo D2 D1 Letra R G D0 B Ejemplo de patrón de carácter en modo CGA (Caja=8x8): “A” (ascii 41h) dirección inicial: FA6E + (41h-1)*8=FC76 Tema 10/18 Dirección Hex Binario F000:FC76 30 00110000 . 78 01111000 . CC 11001100 . CC 11001100 . FC 11111100 . CC 11001100 . CC 11001100 F000:FC7D 00 00000000 8 8 Programación de los controladores de señales de vídeo: ROM de caracteres • Modo CGA: caracteres= 8x8 bits= 64 bits= 8 bytes, se encuentran de forma consecutiva Dirección de comienzo de los caracteres ASCII en modo CGA= F000:FA6EH • Modo VGA: 1 carácter={9x16, 8x8, 8x14, 8x16}; 16 bytes (cajas de 9x16); la dirección inicial se consigue con INT 10H (AH=11); ejemplo 099B:0006. Tema 10/19 Modos Texto AL 00H 00H 00H 02H 02H 02H 07H 5DH Tema 10/20 Pixels 320x200 320x350 360x400 640x200 640x350 720x400 720x350 1024x768 Carac Caja T/G 40x25 8x8 T 40x25 8x14 T 40x25 9x16 T 80x25 8x8 T 80x25 8x14 T 80x25 9x16 T 80x25 9x16 T 128x48 8x16 T Mem(P0) B8000H B8000H B8000H B8000H B8000H B8000H B0000H Tipo CGA EGA VGA CGA EGA VGA VGA VESA La Memoria de Vídeo FFFFFH Placa de vídeo ROM 256K C0000H BFFFFH B8000H B0000H Memoria de Vídeo 128 KB A0000H 9FFFFH Memoria de Vídeo MEMORIA CONVENCIONAL RAM 640 KB 00000H Tema 10/21 Organización de la memoria en modo texto FFFFFH ROM 256K C0000H Memoria de Vídeo Página 3 128 KB (4 Kbytes) Página 2 MEMORIA CONVENCIONAL RAM 640 KB 00000H Página: Página:25 25líneas líneasxx80 80 caracteres/linea caracteres/lineaxx22 bytes/carácter bytes/carácter==4,000 4,000bytes bytes Tema 10/22 (4 Kbytes) Página 1 (4 Kbytes) Página 0 (4 Kbytes) 0x3000 9FFFFH 0x2000 A0000H RAM de Vídeo 16KB B0000H 0x1000 B8000H 0x4000 BFFFFH 0xB0000 Modo Gráfico 76543210 01111010 CGA Modo 6 640x200x2 Imagen 76543210 00011011 CGA Modo 4 320x200x4 Tema 10/23 Imagen Posición de memoria 01100110 Plano 3 10001011 Plano 2 01001110 Plano 1 00001111 Plano 0 0100 1010 1000 0000 0111 1011 1111 0101 Imagen EGA Modo 10h 640x350x16 Modos Gráficos AL 04H 06H 0DH 10H 11H 12H 13H Pixels 320x200 640x200 320x200 640x350 640x480 640x480 320x200 Caja Color 8x8 4 8x8 2 8x8 16 8x14 16 8x16 2 80x30 16 8x8 256 Memoria B8000H B8000H A0000H A0000H A0000H A0000H A0000H CGA: 16 KB, modos 4, 5, 6 EGA: 256 KB, modos 0D, 0E, 0F, 10 VGA: 512 KB, modos 11, 12, 13 Tema 10/24 Tipo cga, ega, vga cga, ega, vga ega, vga ega, vga vga VGA vga Programación de los adaptadores de vídeo: INT 10H • INT 10H (modo Texto) AH=00H: inicializa el tipo de modo de vídeo, AL= modo de vídeo (0:40x25 B/N, 1:40x25 color, 2: 80x25 B/N, 3: 80x25 color) AH=02H: inicializa la posición del cursor, DH=fila, DL=columna, BH=página AH=09H: escribe un carácter AH=0EH: escribir un carácter ASCII en la posición actual del cursor, AL=carácter AH=13H: escribe una cadena de caracteres Tema 10/25 Programación de los controladores de señales de vídeo: Modo gráfico • INT 10H AH=0, AL=modo gráfico AH=0BH: selecciona paleta de colores con BL AH=0CH: inicializa un pixel individual CX= fila (coordenada X), DX= columna (coordenada Y), BH= número de página(ega y vga) AL= color de pixel Tema 10/26 ; modo 6, CGA 640 x 200, 2 colores mov AH,00 mov AL,06 int 10H ; dibujar una línea horizontal que comience en (50,50) y termine en (200,50) mov CX,50 ; columna=50 mov DX,50 ; fila=50 B: mov AH,0C ; función escribir pixel mov AL,01 ; color int 10h inc CX ; incrementa columna cmp CX,200 ; test última posición jnz B AGP 5 conectores PCI Conector AGP Tema 10/27 AGP • AGP = Accelerated Graphics Port, por Intel • Objetivos de la interfaz de vídeo – Mejorar las prestaciones en visualización de gráficos 3D y vídeo en tiempo real: mayor resolución y realismo – Aplicaciones: juegos, entretenimiento, simulación realista – Especializarse en operaciones: coma flotante, procesamiento de texturas para proporcional aspecto visual real a las imágenes 3D – Permitir que el procesador Pentium II puede realizar otras actividades mientras el controlador de vídeo accede a la memoria principal para ir a buscar texturas Tema 10/28 Procesamiento tradicional de imágenes 1.- Búsqueda de los elementos texturales desde el disco duro a la memoria bitmap 2.- La CPU lee los textels cuando le hace falta y realiza procesamiento matemático de los elementos texturales: modificaciones respecto al ángulo de visión y efectos de iluminaciones. En esta operación utiliza la cache. Los resultados se guardan en memoria RAM. 4 3 Tema 10/29 3.- El controlador gráfico lee la memoria RAM y escribe el resultado en la memoria del vídeo (frame-buffer). Todo a través del bus PCI. 1.- Textels pasan a través de 4.- El controlador gráfico lee su interfaz IDE memoria de vídeo (frame buffer) para realizar la generación de la imagen que el monitor visualiza después de activarse el conversor D/A Solución AGP • • • • Tema 10/30 Bus dedicado que comunica al chipset del PC con el controlador de vídeo independiente de PCI Acceso directo a texturas en RAM sin realizar pre-búsqueda. El S.O. reserva zonas de memoria para procesamiento AGP. Esto produce menos requerimiento de memoria en el controlador de vídeo y por lo tanto menor costo Posibilidad de disponer de mayor cantidad de memoria con lo cual la calidad de las imágenes es mayor Aumenta las prestaciones del sistema al aliviar los requerimiento de ancho de banda en el bus PCI Modos de Transferencia en AGP • Transferencia máxima “2xAGP”: 533 MB/s (2x66MHz. x 4 Bytes) • Transferencia real depende de programas y S.O.: 50% - 80% de la máxima • 2 modos de transferencia: – Segmentación: AGP puede enviar varias peticiones a memoria sin que haya terminado las anteriores. Profundidad de segmentación depende de la implementación del controlador – Direccionamiento Lateral: durante una transferencia de datos de 32 bits en AGP se puede lanzar otra petición por 8 líneas físicas laterales de dirección que se encuentran en el conector AGP Tema 10/31 Gestión de Memoria en AGP • • • El acceso a la memoria principal puede ser más lento que utilizar la memoria local. Por esa razón aparecen los PROCESADORES GRÁFICOS para paliar esta deficiencia Tema 10/32 • • Memoria AGP: zonas de memoria principal reservadas dinámicamente para que la interfaz AGP puede acceder rápidamente El hardware que implementa el AGP se denomina GART (Graphics Address Remapping Table), permite que el controlador de vídeo “vea” un espacio de memoria continuo, y realiza la correspondencia de direcciones a través de paginación GART traslada las direcciones lineales del controlador al espacio físico de memoria El espacio de direcciones lineales del controlador incluye también el frame buffer local Procesadores Gráficos • Intel740™ Graphics Chip, arquitectura “HyperPipelined 3D” • Construido para optimizar el acceso a la memoria principal del PC desde un periférico orientado a gráficos (DVD, multimedia, placas gráficas, etc.) • Pensado para sistemas Pentium II y AGPset Memoria local de 2, 4, y 8 MB S.O.:Windows 95/98 and Windows NT API: DirectX* and OpenGL • • • Tema 10/33 Diagrama de bloques de un sistema basado en Intel740 Tema 10/34 Organización interna e interfaces del INTEL740 •Datos DVD a memoria por IDE •Procesador inicializa memoria AGP •I470 envía datos a chip DVD •DVD envía datos descomprimidos •I470 muestra por pantalla Tema 10/35 Arquitectura del procesador gráfico Intel740: Características • DME: Direct Memory Execution, permite utilizar el ancho de banda de la interfaz AGP, aprovecha almacenar texturas en la memoria principal del sistema • PDP: Parallel Data Processing, permite ejecutar varias operaciones en paralelo dentro del procesador • PPI: Precise Pixel Interpolation, permite realizar operaciones en coma flotante precisas sobre valores de pixels y colores, lo cual permite alto nivel de calidad en las imágenes Tema 10/36 Procesamiento “Batch” Tema 10/37 Impresoras : Modelo Niveles de la interface Tema 10/38 Conjunto de comandos PostScript Modelos del dispositivo Impresora Protocolo Centronics Interface física Centronics Modelo de Impresoras Para imprimir, las impresoras constan de 3 susbsistemas • Mecanismo de impresión sobre papel • Transporte de papel • Circuitos de preparación y control de impresión (Controlador) Tema 10/39 Impresoras : Clasificación Forma de imprimir • Impresoras de caracteres • Impresoras de línea • Impresoras de página Formación de caracteres (calidad impresión) • Impresoras de caracteres sólidos • Impresoras de matriz de puntos (gráficas) Capacidad de color • Monocromática • Color Tema 10/40 Mecanismo de impresión • Impresoras de impacto – De matriz de agujas – Margarita – Cinta • Impresoras de no impacto – Térmicas – Láser – De inyección de tinta Forma en cómo avanza el papel • Fricción • Tracción Parámetros Característicos • • • • • • • Ancho del papel o longitud del carro Densidad de líneas Tipos de letras Resolución (puntos por pulgada, ppi) Dispositivos mixtos Color Velocidad de escritura (caracteres/seg, líneas/min-lpm, páginas/min-ppm) • Mecanismo de impresión Tema 10/41 Tecnología de Impresión • Impresora de impacto: con mucha mecánica y ruidosas – Matriciales: electroimanes retienen parte de una matriz de punzones que presionan una cinta sobre el papel, el patrón de punzones forma la letra, velocidad: 30-300 cps., económicas, calidad baja, ruidosas, no imprimen transparencias – Margarita: una pieza grabada con los distintos caracteres los cuales se posicionan delante de un martillo que lo desplaza a través de electroimán hacia la cinta que presiona el papel, velocidad: 45 cps. – Cinta: una cinta o cadena con los caracteres grabados en relieve, y tantos martillos como caracteres tiene la línea, estos presionan una cinta entintada sobre el papel, velocidad: 100-1000 líneas por segundo Tema 10/42 Tecnología de Impresión • Impresora Térmica: utiliza papel termosensible que cambia de color por efecto del calor (caro y deteriora rápidamente), cabezal con puntos caloríficos que moldean el carácter (impresión por puntos), silenciosas, mecánica sencilla, calidad buena, caras • Impresora de Inyección de Tinta: un chorro de tinta se carga eléctricamente y se controla con campo eléctrico en 2 direcciones perpendiculares produciendo el patrón de las letras, se pueden mezclar varios colores con lo que se produce la mezcla cromática, económicas, bajo ruido, papel convencional, calidad buena, velocidad alta en monocromo, lentas-caras-difícil control en color Tema 10/43 Impresoras de Inyección de Tinta Disponen de un cabezal con una matriz de orificios, que son las bocas que permiten disparar diminutas gotas de tinta contra el papel Calidad de impresión depende de: tinta, cabezales de escritura y papel/transparencia Tema 10/44 Inyección de Tinta • Tecnología que se basa en procesos químico e hidrodinámicos. 2 tipos: Impresión Continua: 300 ppp, se genera un flujo continuo de gotas que se filtran dependiendo de la información suministrada antes de imprimir el papel Goteo Bajo Demanda: no existe un flujo continuo de tinta. 2 tipos: Térmica - una resistencia calienta cuando llega un impulso eléctrico y vaporiza la gota de tinta que adquiere una presión que hace que caiga en el papel Piezo-Eléctrica - un material se deforma al llegarle un impulso eléctrico que se aprovecha para presionar la tinta que se encuentra en un depósito junto a la cabeza de la impresora lo cual hace expulsar la gota de tinta Piezo-Eléctrica Tema 10/45 Térmica Soporte de papel Papel multicapa: base de politileno (PE) cubierto de resina (RC) con una cara para imágenes con brillo y otra satinadas Papel monocapa con una base de fibra • Importante para una buena impresión • Tinta es más absorbente que tóner y tintas sólidas, para aprovecharse mejor requiere un papel especial • Papel de tipo fotográfico para reproducir imágenes con calidad de fotos • Características requeridas para papel de InkJets: gran adherencia, resistencia a doblarse, alta densidad para imprimir la calidad fotográfica, alta resistencia al corrimiento de tinta. Tema 10/46 Tecnología de Impresión • Impresora Láser: existe un tambor con superficie que puede ser cargada eléctricamente y un láser que puede barrer todo el tambor; primero se carga todo el tambor y el láser descarga las zonas que no se imprimen; se expone el tambor con tóner que se adhiere en las zonas cargadas; el tóner pasa al papel y luego con calor se queda adherido al paper a través de la aplicación de calor; impresión por puntos muy pequeños que proporcionan gran calidad de impresión; velocidad de impresión alta Tema 10/47 Impresoras láser 1.- Computador envía datos de una página a memoria de la impresora codificados en un lenguaje para impresoras (PS, PCL, etc.) 2.- Envía línea á línea al tambor (drum) que modula la posición e intensidad del haz láser activando o desactivando dependiendo del modelo distintas zonas del tambor. 3.- Estas zonas se entintan en el rodillo donde se encuentra el tóner que está cargado a una tensión alta. Partes del tambor que se encuentran a una tensión baja se entintan y otras que tienen tensión alta no 4.- El tambor sigue rotando hasta que se encuentra con el papel, la tinta se deposita en el papel porque existe un cable con alta tensión que atrae a la tinta hacia el papel. Pasado el papel el tambor se descarga con una lámpara. Antes de ser sometido al láser, se carga con otro cable de alta tensión 5.- El último paso consiste en difundir la tinta en el papel con calor (~200ºC) que se realiza en el Fuser, que son 2 rodillos que presionan y calientan el papel y lo impulsan hacia el exterior de la impresora Tema 10/48 Límites aproximados de velocidades y densidades de algunos tipos de impresoras Velocidades Densidades De caracteres De rueda De margarita Matriciales (de agujas) 40 c/s 10 a 80 c/s 180 a 500 c/s Térmicas De inyección de tinta 10 a 1000 c/s 60 a 660 c/s 240*72; 360*360 360*360 ; 720*720 De línea Térmica 1000 l/m De tambor 1000 a 1600 l/m De barra 600 a 2400 l/m De banda o fleje de 500 a 2000 l/m acero De páginas láser Tema 10/49 4 350 l/m 300*300; 600*600 Formas de Avanzar el Papel Fricción Tema 10/50 Tracción Controlador Impresoras Tema 10/51 Controlador Impresora Láser Tema 10/52 Controlador para Impresoras de Margarita Tema 10/53 Lenguajes de descripción de páginas (PDL) • Es un lenguaje de programación y permiten compatibilidad con distintos tipos de impresoras. Ejemplo: Postscript (PS), Portable Document Format (PDF) • Liberan al computador de trabajo costoso en tiempo de procesamiento de texto • Procesamiento de impresión por matriz de puntos – Representación texto/imágenes en software – Procesamiento PDL: por programa que se almacena en EEPROM impresora, requiere 0,5 - 1,5 MB – Transformación a matriz de puntos por interpretación PDL: computacionalmente costoso que requiere de un procesador en impresora – Realizar impresión físicamente Tema 10/54 Ejemplos de PDL • PCL • Book HP's PCL 5 Printer Language Technical Reference Manual 908 pages, 4.7MB, from http://www.ettl.co.at/heiligenblut/mike/pcl5/ctechref.pdf; also available at http://www.lprng.com/DISTRIB/RESOURCES/DOCS/ctechref.pdf. Documents PCL and HP-GL commands. • PostScript • • • • • Tema 10/55 Red Book, Adobe's Postscript Language Reference Manual 912 pages, 7.6MB, from http://www.adobe.com/print/postscript/pdfs/PLRM.pdf; also available as http://partners.adobe.com/asn/developer/PDFS/TN/PLRM.pdf. Blue Book, Adobe's Postscript Language Tutorial and Cookbook 242 pages, 0.9MB, from http://www-cdf.fnal.gov/offline/PostScript/BLUEBOOK.PDF. Green Book, Postscript Language Program Design 228 pages, 0.9MB, from http://www-cdf.fnal.gov/offline/PostScript/GREENBK.PDF. Book Thinking in Postscript 239 pages, 0.8MB, from http://www.rightbrain.com/download/books/ThinkingInPostScript.pdf (cf. http://www.rightbrain.com/rightbrain.shtml). Collection of PostScript and ghostscript resources From http://www.GeoCities.com/SiliconValley/5682/postscript.html. Audio • • • • Tema 10/56 Generación Básica de Audio SoundBlaster Transductores Interfaces Generalidades • Oido Humano: ondas sonoras mecánicas cuyo rango de frecuencia es 20 Hz - 20 KHz • Sensores: micrófonos (conversor A/D) • Actuadores: altavoces (transforman señales eléctricas en ondas sonoras) • Sistema audio: tarjeta de sonido (A/D + D/A + sintetizador + interfaz MIDI), altavoces, microfonos, software Tema 10/57 Sintetizador de Audio • Principio de funcionamiento: cualquier sonido se puede generar “mezclando” un conjunto de señales digitales con distintas frecuencias • Conversor D/A: transforma señal digital en analógica • Amplificador electrónico: aumenta la corriente que se dirige al altavoz Tema 10/58 Puerto B (8255, 61h) Conexión del altavoz del PC Bit 7 Bit 2 PB 1 PB 0 1.19 MHz (8255, Puerto 61h) PB0 CLK2 Temporizador Salida0 Salida1 Salida2 Circuitería del altavoz GATE2 Habilita altavoz Tema 10/59 Contador 2: 42h Reg. Control: 43h 8253 PB1 (8255, Puerto 61h) Controlador de Entrada/Salida (8255) Puerto B, 61h ... PB4 ... PB1 PB0 Cada 15.06 us cambia de estado 0: desabilita timer 2 1: habilita timer 2 0: desabilita altavoz 1: habilita altavoz Tema 10/60 Puerto B, 61h 8255 Controlador de Entrada/Salida PB[7:0] Control del altavoz: encendido/apagado beep: Tema 10/61 push in mov or out call mov out pop ret AX AL,61H AH,AL AL,00000011B 61H,AL retardo AL,AH 61H,AL AX ; genera un sonido ; reg estado del Puerto B del 8255 ; guarda en AH ; PB0=1 PB1=1 ; enciende el altavoz ; ; restaura valor del registro PB Inicialización del temporizador 8253 timer_2: push mov out mov out mov out pop ret Tema 10/62 AX AL,0B6H 43H,AL AL,33H 42H,AL AL,05h 42H,AL AX ; inicializa el Timer 2 del 8253 ; modo 3 (onda cuadrada), LSB primero ; envío a Puerto B ; escribe 0533H (1331d) en contador 2 (42H) ; esto equivale a una frecuencia de 896 Hz ; 1.19318 MHz / 896 = 1331d = 0533H Generando música Tecla: Hz. Tecla: Hz. C4: 261.63 D4b: 277.18 D4: 293.66 E4b: 311.13 E4: 329.63 F4: 349.23 G4b: 369.99 G4: 391.99 A4b: 415.31 A4: 440.00 B4b: 466.16 B4: 493.88 Letra Notas Frec (Hz) Dura (s.) hap C4 262 0.5 py C4 262 0.5 birth D4 294 1 day C4 262 1 to F4 349 1 you E4 330 2 hap C4 262 0.5 C5: 523.25 D5b: 554.37 py C4 262 0.5 D5: 587.33 E5b: 622.25 birth D4 294 1 day C4 262 1 to G4 392 1 you E4 330 2 E5: 659.26 F5: 698.46 G5b: 739.99 G5: 783.99 A5b: 830.61 A5: 880.00 B5b: 932.33 B5: 987.77 Tema 10/63 ... Audio Digital • Audio Digital: las ondas sonoras se transforman en corrientes electricas que son digitalizadas por A/D y almacenadas en binario. • Frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la máxima frecuencia (40 KHz) • Resolución: número de bits utilizados en la digitalización (al menos 16 bits) Tema 10/64