38. Последовательные интерфейсы.

Основное предназначение интерфейса – реализация и управление процессом передачи данных. В Последовательном интерфейсе используется лишь одна сигнальная линия, и биты группы передаются друг за другом по очереди; на каждый из них отводится свой квант времени (битовый интервал).У последовательного интерфейса приемопередающие узлы функционально сложнее, зато кабели и разъемы гораздо проще и дешевле. Понятно, что на большие расстояния тянуть многопроводные кабели параллельных интерфейсов неразумно (и невозможно), здесь гораздо уместнее последовательные интерфейсы. Последовательная передача данных может осуществляться в асинхронном или синхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту предшествует старт-бит, сигнализирующий приемнику о начале посылки, за которым следуют биты данных и, возможно, бит паритета (четности). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу межу посылками. Старт-бит следующего байта посылается в любой момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной длительности. Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение (логический 0), обеспечивает простой механизм синхронизации приемника по сигналу от передатчика. Подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной скорости обмена. Внутренний генератор синхронизации приемника использует счетчик-делитель опорной частоты, обнуляемый в момент приема начала старт-бита. Этот счетчик генерирует внутренние стробы, по которым приемник фиксирует последующие принимаемые биты. В идеале стробы располагаются в середине битовых интервалов, что позволяет принимать данные и при незначительном рассогласовании скоростей приемника и пере датчика.

39. Программный ввод-вывод. Контроллер.

Простейший вид ввода-вывода состоит в том, что всю работу выполняет центральный процессор. Этот метод называется программным вводом-выводом. Сначала данные копируются в ядро. Затем операционная система входит в цикл, в котором на каждой итерации цикла печатает на принтере один символ. Существенный аспект программного ввода- вывода, ясно проиллюстрированный данным примером, состоит в том, что после печати каждого символа процессор в цикле опрашивает готовность устройства. Такое поведение процессора называется опросом или ожиданием готовности, а также активным ожиданием. Программный ввод-вывод очень легко реализуется, но его существенный недостаток состоит в том, что центральный процессор занимается на все время операции ввода-вывода. Даже если один символ «печатается» очень быстро, поскольку все, что нужно сделать принтеру — это поместить этот символ в свой внутренний буфер, принтер обычно не рассчитан на приём символов с той скоростью, с которой их может выдать быстрый процессор. Поэтому большую часть времени центральный процессор проведёт в ожидании готовности принтера, что является неэффективным использованием процессорного времени. Контроллер – это специальный процессор в компьютере, который управляет внешними устройствами (монитором, принтером и т.д.).