Що таке контролер? Схема контролера

Що робити, якщо техніка працює на різних «рівнях»? Коли вона «спілкується» на різних мовах? Складно було б добитися конструктивного виконання функціоналу, якщо б не корисні доповнення.

Що таке контролер

Так називається електронний пристрій, який використовується, щоб підключати до магістралей комп'ютера різні периферійні пристрої, які відрізняються своїм інтерфейсом, принципом дії і конструктивним виконанням. За змістовим значенням до контролеру підійде слово «адаптер». Говорячи про них, можна сказати, що їх призначення є однаковим. Але контролером все ж називають більш складні пристрої. Під ним розуміють прилади, які можуть здійснювати самостійні дії після того, як були отримані команди від програми, яка займається їх обслуговуванням. Так, у складі складного контролера може бути і власний процесор. Але якщо розглядати з точки зору пересічного користувача, то ці поняття відрізняються і можуть вважатися синонімами. Ось що таке контролер.

Додаткові

Навіщо необхідно застосовувати контролери, крім вже зазначеного посередництва? Наявність подібних пристроїв дозволяє зменшувати навантаження, яка припадає на центральний процесор. Завдяки цьому значно зростає продуктивність системи. Механізм такої допомоги полягає в тому, що контролери звільняють комп'ютерні центральні процесори від самих повільних операцій введення або виведення інформації. Вперше ідея застосування спеціальних інтелектуальних схем, які будуть розвантажувати ЦП, була реалізована в третьому поколінні електронно-обчислювальних машин колективного використання ІВМ-360. У Радянському Союзі був специфічний аналог ЄС ЕОМ. До появи четвертого покоління виникла технологічна можливість збору системи управління в рамках єдиного кристалу. Таким чином, з'явилися перші мікроконтролери.

Що в нього входить

Зараз це дуже складна технічна одиниця, яка значним чином була доопрацьована з часу своєї розробки. У сучасному середньостатистичному контролері є власний мікропроцесор, регістри зовнішніх пристроїв, завдяки яким здійснюється взаємодія пристрою ЦП, ОЗУ, ПЗУ, погоджують (буферні) схеми. Ось що таке контролер. Щоб уявити, що собою являє цей складний прилад, уявіть спрощену спеціалізовану електронно-обчислювальну машину, яка займається тільки певним спектром дій – припустимо, здійснює взаємодію з клавіатурою, що під'єднана до комп'ютера. Як тільки здійснюється натискання на клавішу, дана інформація передається у центральний процесор, де вона вже відповідно обробляється їм.

Робота з комп'ютером

Як контролер працює з персональним комп'ютером? Для цього необхідно наявність у його ОЗУ відповідної програми і даних. Потрапляють вони сюди з різних пристроїв, таких як клавіатура, диски, миші. Зазвичай для їх позначення використовується термін «зовнішні». Хоча заради справедливості слід зазначити, що деякі з них (як то дисковод) знаходиться всередині системного блоку комп'ютера. Результат обробки електронно-обчислювальною машиною теж виводиться на зовнішні пристрої, такі як принтер, диски, флеш-накопичувачі і монітор. Підводячи підсумок, можна сказати, що для повноцінної роботи персонального комп'ютера повинен бути присутнім обмін даними. Він і називається введенням/виводом. Щоб обмін даними міг виконувати покладені на нього функції, повинні працювати дві ланки:

Кожне зовнішнє пристрій, що підключається до персонального комп'ютера, має електронну схему, яка використовується для управління. А керує нею драйвер контролера.

Кожен їх них взаємодіє з ОЗП завдяки системної магістралі передачі даних – шині. Всі компоненти персонального комп'ютера, які повинні працювати, підключаються до неї з використанням роз'ємів розширення системи, які називаються слотами.

Для чого вони ще можуть застосовуватися? Ось Simple Communications використовується для того, щоб відслідковувати температуру складових частин системного блоку. Адже перегрів може привести до того, що щось розплавиться і вийде з ладу. Тому і було передбачено такий пристрій, який в якості реакції може включити/посилити систему охолодження або послабити потужність роботи компонента. Щоб будь-який прилад працював нормально, необхідні драйвера контролера. Для Windows 7 або іншої операційної системи існують свої системні файли, які організовують роботу пристрою з персональним комп'ютером.

Схематичні зображення та їх залежність від спеціалізації

Тепер трохи про схеми. Справа в тому, що чогось одного універсального і визнаного не існує. Це пов'язано з тим, що контролери існують для різних цілей, і вони повинні виконувати різний функціонал. Саме з-за цього і не доводиться говорити про їх універсальність. Тільки подумайте, як може контролер монітора змусити працювати принтер, якщо він не має необхідної апаратної складової. Тому в рамках статті все ж розміщено декілька зразків, але вони тут показані більше в ознайомлювальних цілях, щоб мати уявлення про те, як дані пристрої сконструйовані. Але схема контролера під кожен конкретний випадок має підбиратися окремо.

Висновок

Отже, ми розглянули, що таке контролер. Як бачите, вони відіграють досить значну роль у рамках вдосконалення технічних систем, як комп'ютери. Звичайно, можна обійтися і без них, але тоді доведеться говорити про значні складнощі і падінні виробничої потужності. Хоча, якщо подивитися на кожен контролер окремо, спочатку може виникнути питання про те, як такі слабкі пристрої можуть допомогти. І дійсно, більшість з них володіють незначними характеристиками, які можуть становити одиниці мегабайтів або навіть кілобайт. Тобто вони можуть виконувати навіть кілька десятків тисяч операцій в секунду! Але повірте, якщо б ці завдання були перекинуті на центральний процесор, він би витрачав значно більше із-за складності організації.