1.6 Интерфейсы вм и систем и их характеристики. Функции интерфейса. Реализация интерфейсных функций. Организация и назначение шин интерфейсов.

Интерфейс – совокупность программных, аппаратных и конструктивных средств обеспечивающих общение между компонентами системы.

Классификация:

►По функциональному назначению: машинные (системные), локальные, периферийные устройства;

►По способу передачи: последовательные, параллельные

►По виду среды: проводные, беспроводные

►По организации обмена данным: программный, прерывание, прямой доступ к памяти.

►По производительности: низкой, средней, высокой производительности

►По способу синхронизации шин: синхронные, асинхронные

►По способу обеспечения помехоустойчивости на физическом уровне: однопроводные, дифференциальные (2 провода на 1 канал связи)

►Носители: ток, напряжение, световой поток

►По форме представления: цифровые, аналоговые

►По способу распределения ресурсов: с шинной организацией ( сигналы шины доступны всем устройствам, но в каждый момент времени могут общаться только 2 устройства), радиальный (имеется центральное устройство с которым соединены абоненты).

Режим обмена: полудуплексный(в один момент времени только в одном направлении), дуплексный(передача может осуществляться в сразу в 2 нап).

Машинные интерфейсы предназначены для организации связей между составными компонентами ЭВМ, вычислительных комплексов и систем, т. е. непосредственно для их построения и связи с внешней средой.

Интерфейсы периферийного оборудования выполняют функции сопряжения процессоров, контроллеров с УВВ, измерительными приборами, исполнительными механизмами, аппаратурой передачи данных (АПД) и внешними запоминающими устройствами (ВЗУ).

PCI — шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера. Первоначально 32 проводника адрес/данные на частоте 33 МГц. Шина децентрализована, нет главного устройства, любое устройство может стать инициатором транзакции. Для выбора инициатора используется арбитраж с отдельно стоящей логикой арбитра. Арбитраж «скрытый», не отбирает времени — выбор нового инициатора происходит во время транзакции, исполняемой предыдущим инициатором.

1.7 Методы передачи информации. Оценка производительности сопряжения. Примеры стандартных интерфейсов.

Передача данных – вид электросвязи, обеспечивающий обмен сообщениями между прикладными процессами пользователей, удалённых ЭВМ с целью обработки вычислит. средствами.

Сеть передачи данных – организационно-техническая структура, состоящая из узлов коммутации и каналов связи, соединяющих узлы связи между собой и с оконечным оборудованием, предназначенная для передачи данных между удалёнными точками.

Канал передачи – комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу сигналов электросвязи в определённой полосе частот и с определённой скоростью передачи между сетевыми станциями и узлам, а также между ними и оконечным устройством.

При обмене данными по каналам связи используются три метода передачи данных:

1) Симплексная (однонаправленная) — TV, радио;

2) Полудуплексная передача — (приём и передача данных осуществляются поочерёдно);

3) Дуплексная (двунаправленная) – каждая станция одновременно передаёт и принимает данные.

Для передачи данных в информационных системах наиболее часто применяется последовательная (полудуплексная) передача. Она разделяется на два метода:

а) Асинхронная передача;

б) Синхронная передача.

Асинхронная передача:

П ри асинхронной передаче каждый символ передаётся отдельной посылкой. Стартовые биты предупреждают о начале передачи. Затем передаётся символ. Для определения достоверности  передачи используется бит чётности (бит чётности равен 1, если количество единиц в символе нечётно, и равен 0 в противном случае). Последний бит сигнализирует об окончании передачи.

Преимущества:

1) Несложная отработанная система;

2) Недорогое интерфейсное оборудование.

Недостатки:

1) Третья часть пропускной способности теряется на передачу служебных битов;

2) Невысокая скорость передачи данных по сравнению с синхронной;

3) При множественной ошибке с помощью бита чётности невозможно определить достоверность полученной информации.

Асинхронная передача используется в системах, где обмен данными происходит время от времени, и не требуется высокая скорость передачи данных.

Синхронная передача

П ри использовании синхронного метода данные передаются блоками. Для синхронизации работы приёмника и передатчика в начале блока передаются биты синхронизации. Затем передаются данные, код обнаружения ошибки и символ окончания передачи. Код обнаружения ошибки вычисляется по содержимому поля данных и позволяет однозначно определить достоверность принятой информации.

Преимущества:

1) Высокая эффективность передачи данных;

2) Высокая скорость передачи данных;

3) Надёжный встроенный механизм обнаружения ошибок.

Недостатки:

1) Интерфейсное оборудование более сложное и дорогое.

Примеры:

Тип интерфейса	Скорость перед.линии, Мбит/с	Расстояние м/у источн. и приемн. данных, м	Стандарт	Поддерживающие производители
Последовательный	25/50	1,5	IEEE1394 - 1995	Texas Instruments, Intel и др.
	12	5	USB2.0	Texas Instruments, Intel и др.
	1,25 Гбит/с	До 10	IEEE P802.3z	Texas Instruments и др.
	40/20	дек.25	SCSI	Многие производители
	33/66	0,2	PCI	TI, PLX
Параллельный	Тактовая частота до 4 МГц	10	IEEE Std1284-1994	AC1284, LVC161284LV161284
	Тактовая частота до 20 МГц	0,5	CMOS, JESD20, TTL	AC, AHC, ABT, HC, HCT и др.