Опубликован: 17.06.2013 | Доступ: свободный | Студентов: 4646 / 2598 | Длительность: 17:10:00
Лекция 2:

Интерфейсы

< Лекция 1 || Лекция 2: 1234 || Лекция 3 >
Аннотация: Интерфейс - его виды и особенности.

Интерфейс ввода-вывода - это понятие, которое включает логическую и аппаратную часть. В качестве физической части выступают линии связи и электроника, обслуживающая эти линии (усилители, формирователи, коммутаторы и т.п.). Логическая часть интерфейса определяет набор правил обмена сигналами между устройствами, работающими в этом интерфейсе. Набор этих правил в некоторых случаях называются протоколом.

Интерфейс - это связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения. Все интерфейсы можно разделить на внутренние и внешние:

Внутренние интерфейсы

Стандарт Типичное применение Пиковая пропускная способность Примечания
ISA Звуковые карты, модемы 2Мбит/сдо8,ЗЗМбит/с Практически не используется начиная с 1999 г.
EISA Сети, адаптеры SCSI 33 Мбит/с Практически не используется, замещается PCI
PCI Графические карты, адаптеры SCSI, звуковые карты новых поколений 133 Мбит/с (32-битовая шина с частотой 33 МГц) Стандарт для периферийных устройств
PCI-X 1 Гбит/с (64-битовая шина с частотой 133 МГц) Расширение PCI, предложенное IBM, HP, Compaq. Увеличена скорость и количество устройств
PCI Express До 16 Гбит/с Разработка "интерфейса 3-го поколения" ( Third generation Input/Output -3GIO ), заменяет AGP. Последовательная шина
AGP Графические карты 528 Мбит/с, 2х-графика (2х-графические карты) Стандарт для Intel-PC начиная с Pentium II, сосуществует с PCI
AGP PRO ЗD -графика 800 Мбит/с (4х-графика) Поддерживает видеокарты, потребляющие мощность до 100BT( AGP-flo25BT )

Внешние интерфейсы

Для интерфейса, соединяющего (физически или логически) два устройства, различают три возможных режима обмена - дуплексный, полудуплексный и симплексный.

Режимы обмена информации

Дуплексный режим позволяет по одному каналу связи одновременно передавать информацию в обоих направлениях. Он может быть асимметричным, если пропускная способность в противоположных направлениях имеет существенно различающиеся значения, или симметричным.

Полудуплексный режим позволяет передавать информацию в противоположных направлениях 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).

Параллельный интерфейс

IEEE 1284 (параллельный порт, LPT) - международный стандарт параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств персонального компьютера.


В основном используется для подключения к компьютеру принтера, сканера и других внешних устройств (часто использовался для подключения внешних устройств хранения данных), однако может применяться и для других целей, например для организации связи между двумя компьютерами и т.д.. В основе данного стандарта лежит интерфейс Centronics и его расширенные версии ( ECP, EPP ).

Интерфейс Centronics и стандарт IEEE 1284

Параллельный порт Centronics - порт, используемый с 1981 года в персональных компьютерах фирмы IBM для подключения печатающих устройств, разработан фирмой Centronics Data Computer Corporation. Изначально этот порт был разработан только для симплексной (однонаправленной) передачи данных, так как предполагалось, что порт Centronics должен использоваться только для работы с принтером. Впоследствии разными фирмами были разработаны дуплексные расширения интерфейса ( byte mode, EPP, ECP ). Затем был принят международный стандарт IEEE 1284, описывающий как базовый интерфейс Centronics, так и все его расширения.

Разъeмы

Порт на стороне управляющего устройства (компьютера) имеет 25-контактный 2-рядный разъeм DB-25-female (IEEE 1284-A) . На периферийных устройствах обычно используется 36-контактный разъeм Centronics (IEEE 1284-B) , поэтому кабели для подключения периферийных устройств к компьютеру по параллельному порту обычно выполняются с 25-контактным разъeмом DB-25-male на одной стороне и 36-контактным IEEE 1284-B на другой (AB-кабель). Изредка применяется AC-кабель с 36-контактным разъемом MiniCentronics (IEEE 1284-C) .


Длина соединительного кабеля не должна превышать 3 метров. Конструкция кабеля: витые пары в общем экране, либо витые пары в индивидуальных экранах.

Физический интерфейс

Базовый интерфейс Centronics является однонаправленным параллельным интерфейсом, содержит характерные для такого интерфейса сигнальные линии 8 для передачи данных, строб, линии состояния устройства). Данные передаются в одну сторону: от компьютера к внешнему устройству. Но полностью однонаправленным его назвать нельзя. Так, 4 обратные линии используются для контроля за состоянием устройства. Centronics позволяет подключать одно устройство, поэтому для совместного очерeдного использования нескольких устройств требуется дополнительно применять селектор. Скорость передачи данных может варьироваться и достигать 1,2 Мбит/с. Упрощeнная таблица сигналов интерфейса Centronics

Контакты DB-25 IEEE 1284-A Контакты Centronics IEEE 1284-B Обозначение Примечание
1 1 Strobe Маркер цикла передачи (выход)
2 2 Data 1 Сигнал 1 (выход)
3 3 Data 2 Сигнал 2 (выход)
4 4 Data 3 Сигнал 3 (выход)
5 5 Data 4 Сигнал 4 (выход)
6 6 Data 5 Сигнал 5 (выход)
8 8 Data 6 Сигнал 6 (выход)
9 9 Data 7 Сигнал 7 (выход)
9 9 Data 8 Сигнал 8 (выход)
10 10 Acknowledge Готовность принять (вход)
11 11 Busy Занят (вход)
12 12 Paper End Нет бумаги (вход)
13 13 Select Выбор (вход)
14 14 Auto Feed Автоподача (выход)
15 132 Error Ошибка (вход)
16 31 Init Инициализация (выход)
17 36 Select In Управление печатью (выход)
18-25 16-17, 19-30 GND Общий
Режимы работы

Стандарт IEEE-1284 включает в себя следующие документы:

  • IEEE 1284-1994: Standard Signaling Method for a Bi-directional Parallel Peripheral Interface for Personal Computers - двунаправленная передача данных
  • IEEE 1284.1-1997: Transport Independent Printer/System Interface- a protocol for returning printer configuration and status - стандартизованный метод получения информации о состоянии принтера
  • IEEE 1284.2: Standard for Test, Measurement and Conformance to IEEE 1284 (not approved) -тестирование на соответствие стандарту (так и не был принят)
  • IEEE 1284.3-2000: Interface and Protocol Extensions to IEEE 1284-Compliant Peripherals and Host Adapters- a protocol to allow sharing of the parallel port by multiple peripherals (daisy chaining) - протокол и схема к одному порту многих устройств, объединeнных в "цепочку" (позволяет выбрать нужное устройство и работать с ним).
  • IEEE 1284.4-2000: Data Delivery and Logical Channels for IEEE 1284 Interfaces- allows a device to carry on multiple, concurrent exchanges of data - протокол одновременной передачи информации многим устройствам (позволяет работать одновременно с несколькими устройствами в цепочке).

В настоящее время стандарт IEEE-1284 не развивается.

< Лекция 1 || Лекция 2: 1234 || Лекция 3 >
Марат Хабибуллин
Марат Хабибуллин
Валерий Хан
Валерий Хан
Дмитрий Найденко
Дмитрий Найденко
Россия, Воронеж
Николай Нагорный
Николай Нагорный
Украина