Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Раздел 4 Стандартные интерфейсы ЭВМ
Тема 4.1 Параллельные и специальные интерфейсы
План лекции – Классификация интерфейсов: по способу передачи информации; по виду или по месту расположения связываемых устройств; по режиму передачи данных; по режиму обмена информацией; потопологии соединения. – Основные характеристики интерфейсов: пропускная способность; допустимое удаление; гальваническая развязка. – Параллельные интерфейсы Интерфейс Centronics – Стандарт IEEE 1284 –Специальные интерфейсы: интерфейс клавиатуры; интерфейсы манипуляторов; интерфейс PC Speaker; цифровой аудиоканал.
Основная часть лекции Интерфейсы ЭВМ Классификация интерфейсов
В вычислительной технике понятие интерфейс (interface) определяется как граница раздела двух систем, устройств или программ; а так же совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей. Интерфейс систем предусматривает вопросы сопряжения на физическом (число проводов, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов и т. п.) и логическом (понятные сигналы, их длительности, полярности, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия) уровнях. Интерфейсы ЭВМ классифицируются по различным признакам, один из возможных способов классификации приведен на рисунке 4.1. 1. По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. В ПК традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами. В последовательном интерфейсе биты передаются друг за другом, обычно по одной линии. СОМ-порты ПК обеспечивают последовательный интерфейс в соответствии со стандартом RS-232C. 2. По виду или по месту расположения связываемых устройств интерфейсы подразделяются на внутримашинные и внешние. Внутримашинный интерфейс — система связи и сопряжения узлов и блоков компьютера между собой. Представляет собой совокупность электрических линий связи (проводов), схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов.
Существует два варианта организации внутримашинного интерфейса: – многосвязный интерфейс: каждый блок ПК связан с прочими блоками своими локальными проводами; многосвязный интерфейс иногда применяется в качестве периферийного интерфейса (для связи с внешними устройствами ПК), дополняющего системный, а в качестве системного — лишь в некоторых простых компьютерах; – односвязный интерфейс: все блоки ПК связаны друг с другом через общую или системную шину). В подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина. Шина (bus) — совокупность линий связи, по которым информация передается одновременно. Под основной, или системной, шиной обычно понимается шина между процессором и подсистемой памяти. В качестве системной шины в разных ПК использовались и могут использоваться: – шины расширений — шины общего назначения, позволяющие подключать большое число самых разнообразных устройств; – локальные шины, часто специализирующиеся на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса, преимущественно видеосистем. 3. По режиму передачи данных интерфейсы подразделяются на синхронные и асинхронные. При синхронной передаче, работа приемо – передающих устройств синхронизируется специальными синхроимпульсами предаваемыми ведущим устройством; время между последовательно предаваемыми блоками данных строго определено. При асинхронной передаче работа устройств не синхронизируется. Время между последовательно предаваемыми блоками данных определяется ведущим устройством и может меняться в любых пределах. 4. Для интерфейса, соединяющего (физически или логически) два устройства, различают три возможных режима обмена — дуплексный, полудуплексный и симплексный. Дуплексный режим позволяет по одному каналу связи одновременно передавать информацию в обоих направлениях. Он может быть асимметричным, если пропускная способность в направлениях «туда» и «обратно» имеет существенно различающиеся значения, или симметричным. Полудуплексный режим позволяет передавать информацию «туда» и «обратно» поочередно, при этом интерфейс имеет средства переключения направления канала. Симплексный (односторонний) режим предусматривает только одно направление передачи информации (во встречном направлении передаются только вспомогательные сигналы интерфейса). 5. С появлением шин USB и FireWire в качестве классификационной характеристики интерфейса стала фигурировать и топология соединения. Для интерфейсов характерны три вида топологии соединений: двухточечная топология. Для интерфейсов RS-232C и Centronics практически всегда применялась двухточечная топология ПК — устройство (или ПК — ПК), которые подключаются к СОМ- или LPT-портам. Аналогично обстоит дело и с адаптерами локальных сетей (например, Paraport) и внешних дисковых накопителей (Iomega Zip), подключаемых к LPT-портам. Хотя стандарты для параллельного порта (IEEE 1284.3) и предусматривают соединение устройств в цепочку (Daisy Chain) или через мультиплексоры, широкого распространения такие способы подключения пока не получили. К другому классу подключений относится построение моноканала на эффективной шинной технологии Ethernet, гдевсе устройства подключены к одному каналу связи. Интерфейсные шины USB и Fire Wire реализуют древовидную топологию, в которой внешние устройства могут быть как оконечными, так и промежуточными (разветвителями). Эта топология позволяет подключать множество устройств к одному порту USB или FireWire. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 3221; Нарушение авторского права страницы