Специальные программы управляющие работой внешних подключенных к компьютеру устройств

Компьютерная грамотность с Надеждой

Если внешнее устройство, подключаемое к ПК через порт, соединяется с Вашим компьютером впервые, то может потребоваться достаточно много времени, чтобы ПК смог это устройство распознать. Более того, ресурсов Вашей операционной системы может быть недостаточно, чтобы данное устройство распознать и подключить к операционной системе.

В этом случае Вам потребуется специальное программное обеспечение, которое Вы должны будете установить на Ваш ПК, чтобы это устройство могло работать совместно с ним. Как правило, такое программное обеспечение продается вместе с внешним устройством.

Если устройство получено без программного обеспечения (например, б/у – бывшее в употреблении), то возникнет необходимость искать это программное обеспечение отдельно в магазинах, через Интернет, у знакомых и т.п.

Как работает драйвер и для чего он нужен?

Основное назначение драйвера – это упрощение процесса программирования работы с устройством.

Он служит «переводчиком» между хардовым (железным) интерфейсом и приложениями или операционными системами, которые их используют. Разработчики могут писать, с помощью драйверов, высокоуровневые приложения и программы не вдаваясь в подробности низкоуровневого функционала каждого из необходимых устройств в отдельности.

Как уже упоминалось, драйвер специфичен для каждого устройства. Он «понимает» все операции, которые устройство может выполнять, а также протокол, с помощью которого происходит взаимодействие между софтовой и железной частью. И, естественно, управляется операционной системой, в которой выполняет конкретной приложение либо отдельная функция самой ОС («печать с помощью принтера»).

Если вы хотите отформатировать жесткий диск, то, упрощенно, этот процесс выглядит следующим образом и имеет определенную последовательность: (1) сначала ОС отправляет команду в драйвер устройства используя команду, которую понимает и драйвер, и операционная система. (2) После этого драйвер конкретного устройства переводит команду в формат, который понимает уже только устройство. (3) Жесткий диск форматирует себя, возвращает результат драйверу, который уже впоследствии переводит эту команду на «язык» операционной системы и выдает результат её пользователю (4).

Системное программное обеспечение компьютера

Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Операционная система (ОС) — главная часть программного обеспечения, без которой компьютер работать не может.

Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

Компьютер — сложная система, состоящая из множества аппаратных (физических) и программных (информационных) объектов. К физическим объектам относятся устройства памяти, монитор, клавиатура, принтеры и др.; к информационным объектам относятся всевозможные программы и данные.

Что делать, если компьютер не видит устройство: флешку, телефон и т.д.

Это вопрос популярный, но не однозначный (и причин этому десятки!). Здесь я укажу лишь общие моменты, с которых нужно начать диагностику.

сначала проверьте само устройство (телефон, флешку, карту памяти и т.д.) на другом ПК. Работает ли оно там?
далее проверьте USB-порт проблемного компьютера — видит ли он другие устройства? Если USB-порт не работает — ознакомьтесь с этим;
если вы используете удлинители, различные разветвители, адаптеры USB и пр. — на время диагностики отключите их;
попробуйте задействовать USB-порты не только на передней панели системного блока, но и на задней (это для ПК);
посмотрите, есть ли в диспетчере устройств контроллеры USB;

Корневой USB-концентратор

При отсутствии — проверьте, что у вас в BIOS/UEFI включен USB-контроллер!

Классификация ОС

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС:

— однозадачные (MS DOS, ранние версии PS DOS);

Многозадачность бывает:

— невытесняющая (Net Ware, Windows 95/98), когда активный процесс по окончании сам передает управление ОС для выбора из очереди другого процесса;

— вытесняющая (Windows NT, OS/2, UNIX) — решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимает ОС.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делят:

— однопользовательские (MS DOS, Windows 3х, ранние версии OS/2)

— многопользовательские (UNIX, Windows 2000, NT, XP, Vista). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В настоящий момент около 90% компьютеров используют ОС Windows.

Различают четыре основных класса операционных систем:

1. Однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. Однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3. Однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу;

4. Многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

— программы управления вводом/выводом;

— программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

— процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

— обращаться к каталогу;

— выполнять разметку внешних носителей;

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Краткая характеристика некоторых операционных систем

ОС Linux – сетевая ОС, ядро которой разработано на базе ОС Unix. Linux распространяется в исходных кодах и применяется для создания серверов в вычислительных сетях и в Интернете.

ОС Unix – многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ и файлов различных пользователей. ОС Unix является машинонезависимой, что обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры.

Важной особенностью и обширным набор сервисных программ, которые позволяют создать благоприятную операционную обстановку для пользователей – программистов (т.е. система особенно эффективна для специалистов – прикладных программистов).

Контроль последовательного порта компьютера (COM)

Одну из программ для анализа последовательного порта написал Валерий Ковтун (http://valery-us4leh.narod.ru/). Спасибо ему за хороший инструмент!

Программа называется Com Port Visual Control (http://valery-us4leh.narod.ru/ComVC.html), распространяется бесплатно и предназначена для визуального контроля, документирования обмена данными и исследования процессов, происходящих в приемопередатчике UART во время работы приложений, использующих СОМ-порт персонального компьютера. Функционирует эта программа в среде Windows 9x/Me/NT/2000/XP и осуществляет постоянный просмотр (мониторинг) всех регистров микросхемы UART. Контроллер имеет формат 8×8 (восемь регистров по восемь бит) и для каждого регистра независимо отображается: текущее состояние (одновременно в десятичном и в шестнадцатеричном формате), а также логическое состояние. Кроме того, программа может записывать значения в регистры (также в обоих форматах — десятичном и шестнадцатеричном) и соответственно управлять логическим состоянием. Помимо этого она отслеживает изменения в регистрах и ведет протокол (LOG) согласно командам приемопередатчика микросхемы UART, а также ведет протокол принятых и переданных данных на уровне машинных кодов. После работы программа просматривает и сохраняет LOG-файлы и может осуществлять в них поиск необходимой информации.

Com Port Visual Control имеет встроенный приемопередатчик для стандартной настройки режимов порта: битов данных, стоповых битов, скорости, четности, контроля ошибок, возможности приема и передачи текстовых данных и команд модема, а также индикатор контроля активного состояния команд UART (поддерживается 17 основных команд). Кроме того, осуществляется контроль портов компьютера с одновременным отображением группы регистров и битов состояния и ведется протокол изменения данных в базовом регистре.

Из подобных программ можно отметить бесплатную утилиту ComLite32 компании Realtime Communications (RTCOMM, http://www.rtcomm.com/), написанную для Windows 95, и ее расширенную платную версию ComLab32 (http://www.rtcard.com/comlab32.html).

Эти программы представляют собой мощные коммуникационные анализаторы реального времени, которые позволяют исследовать обмен по COM-порту и понять, как работает то или иное устройство, даже если на него отсутствует документация. Программа имеет удобный и интуитивно понятный интерфейс, облегчающий слежение за обменом, управление портами ввода-вывода и снабжение подробной онлайновой документацией.

Программы ComLite32 и ComLab32 работают с портами RS-232, RS-422, RS-485 и RTX485 (с последним портом — только на чтение) и позволяют вести протокол обмена с этими портами в обоих направлениях. Системные требования программы ComLite32 минимальны: всего 8 Мбайт оперативной памяти, 6 Мбайт дискового пространства и хотя бы одно устройство, работающее с последовательным портом (включая PCMCIA-модемы ноутбуков).

И наконец, хотелось бы отметить программы Advanced Serial Port Monitor и Advanced Serial Data Logger компании AGG Software (http://www.aggsoft.ru). Advanced Serial Data Logger обрабатывает данные, полученные по RS-232, и передает их в файл Excel, Access, или в какое-либо другое приложение Windows. Программа предоставляет возможность в реальном времени собирать данные с любого устройства, а также принимать и передавать данные по интерфейсу RS-232 или по интерфейсу RS-485 при наличии аппаратного конвертора. Advanced Serial Data Logger собирает данные с последовательного порта, обрабатывает их в соответствии с нуждами пользователя, выделяет блоки данных из общего потока, а затем передает данные в любое приложение Windows или DOS — путем нажатия соответствующих клавиш в окне приложения. Данные передаются через DDE (Dynamic Data Exchange), ODBC, OLE и т.д. Это решение можно использовать в автоматизированных системах сбора данных или в системах анализа звонков офисных АТС.

Advanced Serial Data Logger также может передавать запросы и команды через последовательный порт для непосредственного управления устройствами по ASCII (по умолчанию) или MODBUS-протоколу. Таким образом, программа Advanced Serial Data Logger становится сервером ввода-вывода. Что касается управления и настройки, то они очень просты и интуитивно понятны. Дополнительное программирование для сбора данных не требуется.

Кроме того, Advanced Serial Data Logger может работать как сервис под Windows NT/2000/XP/2003, который будет стартовать при загрузке системы и записывать данные с последовательного порта в файл на диске или в другие указанные места еще до входа пользователя в систему (и продолжит функционировать после завершения сеанса пользователя).

Программа имеет возможность запуска нескольких копий на одном компьютере, так что несколько портов могут протоколироваться одновременно.

Что касается программы Advanced Serial Port Monitor, то она может пригодиться как начинающим пользователям, так и профессионалам.

Advanced Serial Port Monitor может служить как для наблюдения за передачей данных другими приложениями, так и для отправки и приема данных через последовательный порт компьютера (RS-232). Программа предоставляет различные способы сохранения данных в файл или визуализации их на экране монитора.

Таким образом, вы можете работать с любыми устройствами, работающими по интерфейсу RS-232 либо RS-485 (RS-422) при наличии соответствующего преобразователя. Вы будете наблюдать за обменом данными между любым Windows-приложением и внешними устройствами, подсоединенными к последовательному порту. Это может быть или измерительное устройство, или домашняя радиостанция, или же другой компьютер, соединенный через z-модемный или нуль-модемный кабель.

Advanced Serial Port Monitor поддерживает дуплексный режим работы, то есть вы можете наблюдать за обменом в обе стороны, не используя другие программы и не прерывая работу других приложений. Вся проходящая через последовательный порт информация отображается на экране в специальном окне и может быть записана в файл. Все отображаемые параметры можно менять во время работы. При этом программа поддерживает два режима — автоматический и ручной, то есть можно отсылать данные по нажатию кнопки «Отправить» или они будут отправляться автоматически через определенный интервал (от 10 до 10 000 мс).

С помощью дополнительных модулей можно не только принимать данные или передавать команды, но и эмулировать работу каких-то конкретных устройств, а в режиме наблюдателя (перехватчика) — просто следить за обменом данными между внешним устройством, подсоединенным к последовательному порту, и каким-то приложением Windows. И наконец, Advanced Serial Port Monitor имеет свой встроенный язык написания сценариев, с помощью которого можно запускать программу с предустановленными опциями и действиями, а также выполнять команды из модулей.

Устройства вывода

Монитор

Монитор — это экран, на который выводится результат вычислений системного блока в визуальном виде.

Все современные экраны имеют плоскую форму и различаются размерами и параметрами матрицы. Подключается монитор к видеокарте через интерфейс HDMI или MiniDP. Устаревшие модели используют интерфейс VGA.

Колонки и наушники

Колонки и наушники подключаются к звуковой карте и воспроизводят цифровой звук. Они бывают разных размеров и разной мощности.

Проектор

Используют для проведения презентаций. При помощи него изображение с компьютера отображается на большом стенде или стене, куда направлен проектор. Подключается к видеокарте кабелем через интерфейс HDMI или VGA.

Принтер

Выводит информацию с ПК на бумагу. Принтеры бывают черно-белыми и цветными, струйными и лазерными.

Основное отличие в том, что лазерные используют для печати специальный порошок (тонер), а струйные – жидкие чернила, которые доливаются в специальные контейнеры.

Плоттер (графопостроитель)

Графопостроитель — это профессиональное оборудование для распечатки чертежей, проектов и других габаритных материалов.

Плоттеры бывают лазерными, струйными, перьевыми. В быту чаще используют струйные, так как они недорогие в обслуживании и дают хорошее качество печати. После распечатки плоттер может обрезать проект по предварительным настройкам.