7. Интерфейсы. Определение, основные типы интерфейсов и характеристики. Интерфейсы, используемые в пк.

Интерфейс – совокупность шин для передачи информации эл. схем, управляющих прохождением сигналов по шинам, а также алгоритмов управления обмена информацией, сигналов и требований к ним. Соединение устройств меж собой осуществляется эл. цепями – линиями интерфейса. Совокупность этих линий – магистраль интерфейса. Линии, сгруппированные по функциональному признаку – шины (ШД, ША, ШУ). Схемы интерфейсов обычно размещены в связываемых устройствах.

Структуры интерфейсов:

1. Радиальная (звезда). Имеется центральное устройство, подчиненные (источник, приемник или абонент) связаны с ним с помощью индивидуальных шин. Обмен данными между ПУ и ЦП происходит по инициативе любого из них. ОП - пассивное устройство, не может инициировать обмен. При одновременном требовании обмена данными от нескольких ПУ для выбора абонента используют систему приоритетов.

2. Магистральная. Все абоненты и ЦП подключаются к единой магистрали. Все сигналы в шине доступны всем абонентам, но в 1 момент времени только 1 устройство может подключиться к магистрали и принимать сигналы шины. Возможен обмен данными между ПУ и ЦП минуя процессор. Обмен данными между ПУ и ЦП происходит по инициативе любого из них. ОП - пассивное устройство, не может инициировать обмен. Т.К. линии разрешения на прерывания подключены последовательно, более приоритетным устройством является то, кот физически подключено ближе к процессору, оно перехватывает разрешение на прерывание, если есть данные и пропускает сигнал, если их нет.

Способы передачи данных:

1. Параллельный – данные, содержащие n-разрядов передаются по n-линиям (быстро).

2. Последовательный – данные передаются по 1 линии бит за битом (удаленность уст-в).

3. Параллельно-последовательный – данные разбиваются на части, кот содержат n-разрядов, и они передаются по n-линиям побайтно.

Способы синхронизации:

1. Синхронный – источник определяет темп выдачи и приема инфы, повыш. надежность передачи.

2. Асинхронный (запрос-ответ) – соединяет устройства с разным быстродействием, время ожидания ответа ограничено таймером.

Характеристики интерфейсов:

1. Пропускная способность (скорость передачи данных) – допустимая скорость передачи данных (бит/с-бод).

2. Разрядность ШД.

3. Макс. длина линий связи – макс. удаленность источника от приемника.

Последовательный интерфейс RS-232C (COM-порт).

Порядок передачи инфы – протокол (определяет порядок передачи инф. разрядов и управляющих битов). Приемнику сообщают о начале и окончании передачи,передают контрольный разряд.

Стартовый бит (начало символа) –> данные (от младшего разряда к старшему) –> контрольный разряд –> стоповые биты (если приемник медленное устройство).

При передаче любого символа присутствует уровень +12В (лог.0). Если потенциал 0 –обрыв линии.

ШД – обмен данными между ЦП и ПУ. Также исп. режим DMA (передача данных без участия процессора, под управлением контроллера, процессор останавливается).

ША – по ней передается уникальный адрес устройства для обращения к этому устройству. Кол-во адресов определяется разрядностью ША. При 32 разрядах – 4Гб.

ШУ – по ней идут служебные сигналы: запись-чтение, готовность к приему, подтверждение приема данных, прерывание.