Интерфейсы периферийных устройств

Понятие интерфейса. Классификация.

Наборы сигналов, передаваемых по кабелю и разъему соединителя, техническое исполнение, а также правила обмена информацией между периферийным устройством и адаптером образуют систему называемую интерфейсом периферийного устройства.

Логический интерфейс – совокупность унифицированных правил для организации связей реализованных между ПУ и ядром ЭВМ для управления передачи данных.

Физический интерфейс – это система связей сигналов и алгоритмов обмена информацией.

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на:

1. Параллельные – позволяет передавать часть информации по многопроходной линии. При определении скорости передач параллельный интерфейс позволяет повысить быстродействие , но вызывает аппаратные затраты, но с другой стороны при передаче сигналов по параллельным линиям возникает «перекос» информации. Это обусловлено разбросом параметров линий передачи и формирующих схем.

2. Последовательные – информация передается только в одном направлении, используют одну сигнальную линию, при этом информация передается последовательно (Интерфейс RS32)

3. Синхронные – передающее устройство выдает сигналы на свои линии и поддерживает их в течение заранее установленного постоянного интервала (интервал синхронизации). За это время приемник должен принять сигнал и подготовится к приему следующего информационного элемента. При подключении нескольких устройств сигнал синхронизации выбирается исходя из самого медленного устройства

4. Асинхронные – синхронизация передатчика и приемника(она должна быть в любом случае), осуществляется только на один цикл приема/передачи, для этого используется либо специальное обрамление каждого передаваемого символа стартовым и стоповым сигналом либо реализуется схема запрос-ответ. Для схемы запрос-ответ передающее устройство выдает следующий квант информации (при этом снабжает его запросом стробирования) только после получения от приемника подтверждение по завершении приема предыдущего – квитанции. Интервал времени в течении которого передающее устройство должно поддерживать передаваемый сигнал равно T=2t_з/о + t_пр.

По способу подключения устройств интерфейсы подразделяются на:

1. Радиальный интерфейс использует индивидуальные лини для каждого ПУ. (картиночка) В состав ЦП входит интерфейсные блоки (ИБ), которые содержат буферный регистр данных, регистр адреса, регистр готовности переферийных устройств.

+ в любой момент времени ПУ могут передавать данные независимо друг от друга

-- при увеличении количества ПУ, возрастают и аппаратурные затраты.

Применяется в промышлености при подключении датчиков к приемникам (исполнительный орган).

2. Магистральные – используют коллективные линии для всех ПУ на основе разделения по времени, сигнал на линии используется всеми ПУ, следовательно, ПУ должно содержать схемы распознавания адреса и коммутации: а) Передача от ЦУ к ПУ: ЦУ выставляет адрес, все ПУ анализируют этот адрес и при совпадении ПУ выдает сигнал готовности к обмену и подключается к линии; б) Передача от ПУ к ЦУ: ПУ выставляет на общую линию запрос на обслуживание, ЦУ производит опрос ПУ. Разрешение на передачу получит то ПУ, которое выставило сигнал запроса, а если таких ПУ несколько, то передача будет осуществляться согласно устройству, которое первое распознало адрес; Достоинства: Высокая передача данных. Недостатки: Длительность опросов.

3. Цепочечные – используют коллективные линии проходящие последовательно через все ПУ. ЦУ выставляет данные и адрес ПУ, который последовательно проходит через все ПУ до адресуемого. Недостатки: При передаче от ЦУ к ПУ увеличивается время адресации, т.к. адрес проходит последовательно через все ПУ. Достоинства: При передаче от ПУ к ЦУ уменьшается время опроса.

4. Комбинированные – строится на базе магистрального и цепочечного. Достоинство: Высокое быстродействие.