11.Промежуточные стандартные интерфейсы

К процессору микро-ЭВМ обычно подключается достаточно много ПУ. Это клавиатура, индикаторы, печатающие устройства, накопители, различные датчики и исполнительные устройства систем управления и т.д. ПУ свойственны различное быстродействие, различный набор управляющих сигналов, различные электрические параметры, т.е. их внутренний интерфейс (интерфейс ПУ), как правило, не совместим с системным интерфейсом микро-ЭВМ. Для сопряжения микро-ЭВМ с ПУ приходится использовать промежуточный интерфейс, поддерживаемый с обеих сторон специальными адаптерами (ППУ), т.е. между системным интерфейсом микро-ЭВМ и внутренним интерфейсом ПУ вводится промежуточный интерфейс последовательной или параллельной передачи данных В принципе, каждое ПУ может иметь свой промежуточный интерфейс. Однако для упрощения и унифицирования аппаратуры сопряжения целесообразно использовать единый стандартный промежуточный интерфейс.

Используя один и тот же стандартный промежуточный интерфейс последовательной или параллельной передачи данных к микроЭВМ, можно подключать различные ПУ.

Разнообразие ПУ и, прежде всего, их различное быстродействие (например, клавиатура и НМД) не позволяют в реальных микро-ЭВМ использовать только один тип промежуточного стандартного интерфейса. Между тем каждый из используемых в реальных микро-ЭВМ стандартных промежуточных интерфейсов позволяет подключать достаточно большие группы ПУ.

Наличие стандартного промежуточного интерфейса создает удобство в подключении различных ПУ к микро-ЭВМ. Однако этого недостаточно для ведения операций обмена с конкретным ПУ. Для каждого ПУ необходима специальная программа, которая, используя стандартный промежуточный интерфейс, будет вести обмен с конкретным ПУ. Такие программы называют драйверами устройств. Обычно они входят в состав операционной системы.

Таким образом, в системах ввода/вывода современных микро-ЭВМ можно выделить, как минимум два уровня сопряжения ПУ с процессором и памятью. На первом уровне ППУ сопрягаются с процессором и памятью через системный интерфейс микро-ЭВМ, который комплексирует отдельные устройства микро-ЭВМ в единую вычислительную систему. На втором уровне сопряжения ППУ микро-ЭВМ посредством шин связи соединяются с аналогичными ППУ соответствующих ПУ, т.е. реализуется стандартный последовательный или параллельный промежуточный интерфейс.

Следует отметить, что понятие "контроллер ПУ" охватывает очень широкий круг устройств. Контроллеры современных ПУ, таких как видеосистемы, жесткие диски и т.п., представляют собой сложнейшие устройства, имеющие собственные процессоры и память, т.е. являются специализированными микро-ЭВМ с соответствующим программным обеспечением. В то же время контроллером ПУ может быть и достаточно простое устройство, состоящее из нескольких логических схем. В ряде случаев контроллер ПУ может вообще отсутствовать. Тогда работой ПУ полностью управляет драйвер устройства, а сигналы, поступающие через промежуточный интерфейс, непосредственно воздействуют на узлы ПУ. Необходимо иметь в виду, что в функции контроллеров современных сложных ПУ входит не только организация операций обмена с ядром ЭВМ, но и управление функционированием ПУ в целом, например все действия, связанные с организацией системы физических записей нажестком диске.