На головну

Інтерфейси в ЕОМ. Типи і методи взаємодії пристроїв обчислювальної системи.

  1.  II. МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ ЗАХВОРЮВАНОСТІ НАСЕЛЕННЯ
  2.  IV. Загальні засади землекористування і землеустрою СРСР 1928 р
  3.  OpenSocial - відкритий стандарт взаємодії соціальних мереж
  4.  Quot; Але я Віддаю перевагу Денні Взаємодії. Це легше".
  5.  Quot; Прихильники ": методи психологічного захисту
  6.  А) Взаємодії працівників при наданні допомоги з голови поїзда
  7.  Автоматизація функціонально-логічного етапу проектування цифрових вузлів і пристроїв.

Інтерфейс (interface) - сукупність засобів сполучення і зв'язку, що забезпечує ефективну взаємодію систем або їх частин. В інтерфейсі зазвичай передбачені питання сполучення на механічному (число проводів, елементи зв'язку, типи з'єднань, роз'єми, номери контактів і т. П.) І логічному (сигнали, їх тривалість, полярність, частоти і амплітуда, протоколи взаємодії) рівнях. У сучасних інтерфейсів для формування стандарту підключення пристроїв до системи широко використовуються набори мікросхем, що генерують стандартні сигнали. Це істотно ускладнює і здорожує не тільки сам інтерфейс, але і комп'ютер в цілому.

Організація інтерфейсів визначається здатність передачі інформації: паралельні або послідовні цифрові повідомлення можуть передаватися послідовної або паралельно-послідовній формі, відповідно інтерфейси можуть ділитися на послідовні і паралельні.

У послідовному інтерфейсі передача даних здійснюється лише по одній лінії, хоча загальне число ліній може бути більше. У цьому випадку по лініях віддаються сигнали синхронізації і управління. Інтерфейс послідовного типу характеризується відносно набольшими швидкостями передачі і низькою вартістю мережі зв'язку. Вони можуть застосовуватися для підключення низькошвидкісних ПУ, розташованих на значній відстані від ядра ЕОМ.

У паралельних інтерфейсах передачі повідомлень виконується послідовними квантами, що містять м біт, кожен квант передається одночасно з точних лініях, величина м називається шириною інтерфейсу і зазвичай кратна байту. Найбільш розповсюджені паралельні інтерфейси, в якому м = 8 або м = 16.

Можна виділити 4 шини інтерфейсу: інтерфейс основний (оперативної пам'яті); інтерфейс «процесор-канал»; інтерфейс «введення-виведення» (інтерфейс переф. Пристроїв); інтерфейс периферійних апаратів (малий інтерфейс)

Через інтерфейс основний пам'яті проводитися обмін інформацією між ОП з одного боку і процесором і каналом ВВ - з іншого боку.

Інтерфейс «процесор-канал» призначений для передачі інформації між процесором і КВВ.

Через інтерфейс «введення-виведення» відбувається обмін інформацією між каналами і УПУ.

Через «малий» інтерфейс здійснюється передача між УПУ і ПУ (УПУ - уніфіковані ПУ - адаптери).

Найбільш швидкодіючими є інтерфейс «процесор-канал» з ОП інформація передається словами і словами подвійної довжини (4-8 байт). Через інтерфейс В-В інформація передається байтами або парами байт. При проектуванні ЕОМ намагаються уніфікувати інтерфейс, забезпечення опір з ПУ (інт. В-В).

Використовуються два методу передачі інформації (дискретних сигналів) між пристроями ЕОМ:

- Синхронний метод:

У1
 ЛО


 ло: у1 -у2 0 0

1

Передавальний пристрій у1 встановлює одне з двох можливих складань сигналу (0 або 1) і піддає його протягом певного часу, заздалегідь обраного, по закінченню якого стан сигналу на передавальній стороні може бути змінено. Час передачі сигналу складається з часу поширення сигналу по лінії ЛО і часу поширення до фіксації сигналу в регістрі приймального пристрою у2. для період

синхронної передачі інформації повинна виконуватися умова tay> = T (Т максимальний час передачі сигналу)

- Асинхронний метод:

Л0


Л1

л0: у1 - у2

       
 
   
 


л1: у2 - у1

 > = Тау> = t> = t> = t

Tay> = 2t tay> = 2t

пристрій у1 встановлює коду стан сигналу на Л0, А у2 після прийому нового стану інформує про це у1 зміною сигналу на Л1.. Передавальний пристрій знімає переданий сигнал, таким чином період t є змінним і для виконання умови tay> = 2t, де t-час передачі нового стану сигналу в один кінець зв'язку (2t << T).

Паралельний код може передаватися двома способами:

1. зі стробированием, при якому використовується синхронна передача.

2. з квотуванням - використання асинхронноїпередачі

Внутрімашінная інтерфейс - система зв'язку і сполучення вузлів і блоків комп'ютера між собою. Являє собою сукупність електричних ліній зв'язку (проводів), схем сполучення з компонентами комп'ютера, протоколів (алгоритмів) передачі і перетворення сигналів.

Існують два варіанти організації внутримашинного інтерфейсу:

-многосвязний інтерфейс: кожен блок ПК з'єднаний з іншими блоками своїми локальними проводами; многосвязной інтерфейс іноді застосовується в якості периферійного інтерфейсу (для зв'язку з зовнішніми пристроями ПК), що доповнює системний, а в якості системного - лише в деяких простих комп'ютерах;

-односвязний інтерфейс: всі блоки ПК зв'язані один з одним через загальну або системну шину).

У переважній більшості сучасних ПК в якості системного інтерфейсу використовується системна шина. Шина (bus) - сукупність ліній зв'язку, за якими інформація передається одночасно. Під основний, або системної, шиною зазвичай розуміється шина між процесором і підсистемою пам'яті. Шини характеризуються розрядністю і частотою. Найважливішими функціональними характеристиками системної шини є кількість обслуговуваних нею пристроїв та її пропускна здатність, тобто максимально можлива швидкість передачі інформації. Пропускна здатність шини залежить від її розрядності (є шини 8-, 16-, 32- і 64-розрядні) і тактової частоти, на якій шина працює.

Розрядність або ширина шини (bus width) - кількість ліній зв'язку в шині, тобто кількість бітів, яке може бути передано по шині одночасно.

Тактова частота шини (bus frequency) - частота, з якою передаються послідовні біти інформації по лініях зв'язку.

В якості системної шини в різних ПК використовувались і можуть використовуватися:

-Шини розширень - шини загального призначення, що дозволяють підключати велику кількість найрізноманітніших пристроїв;

-локальні шини, часто спеціалізуються на обслуговуванні невеликої кількості пристроїв певного класу, переважно відеосистем.

У комп'ютерах широко використовуються також периферійні шини - інтерфейси для зовнішніх запам'ятовуючих і численних периферійних повільно діючих пристроїв.

Інтерфейсна частина МП призначена для зв'язку і узгодження МП з системною шиною ПК, а також для прийому, попереднього аналізу команд виконуваної програми і формування повних адрес операндів і команд. Інтерфейсна частина включає до свого складу:

-адресние регістри МПП;

-узел формування адреси;

-блок регістрів команд, що є буфером команд в МП;

-внутрішню интерфейсную шину МП;

-схеми управління шиною і портами введення-виведення.

Деякі з названих пристроїв, такі як вузол формування адреси і регістр команди, безпосередньо виконуваної МП, функціонально входять до складу пристрою управління.

Порти введення-виведення - це пункти системного інтерфейсу ПК, через які МП обмінюється інформацією з іншими пристроями. Всього портів у МП може бути 65 536 (дорівнює кількості різних адрес, які можна уявити числом формату «слово»). Кожен порт має адресу - номер порту; по суті це адреса комірки пам'яті, яка є частиною пристрої введення-виведення, що використовує цей порт, а не частиною основної пам'яті комп'ютера.

Порту пристрої відповідають апаратура сполучення і два регістра пам'яті - для обміну даними та інформацією, що управляє. Деякі зовнішні пристрої використовують і основну пам'ять для зберігання великих обсягів інформації, що підлягає обміну. Багато стандартні пристрої (НЖМД, НГМД, клавіатура, принтер, співпроцесор і т. Д.) Мають постійно закріплені за ними порти введення-виведення.

Схема управління шиною і портами виконує наступні функції:

-формування адреси порту і керуючої інформації для нього (перемикання порту на прийом або передачу і т. д.);

-прийом керуючої інформації від порту, інформації про готовність порту і його стан;

-організація наскрізного каналу в системному інтерфейсі для передачі даних між портом пристрої введення-виведення і МП.

Схема управління шиною і портами використовує для зв'язку з портами кодові шини інструкцій, адреси та даних системної шини: при доступі до порту МП посилає сигнал по кодової шині інструкцій (КШИ), який сповіщає всі пристрої введення-виведення, що адреса на кодову шину адреси ( КША) є адресою порту, а потім посилає і сам адреса порту. Пристрій з збігається адресою порту дає відповідь про готовність. Після чого по кодової шині даних (КШД) здійснюється обмін даними.




 Характеристика нормальних форм реляційної моделі даних. |  Точні методи дослідження стійкості і автоколивань в нелінійних системах. Частотний метод В. М. Попова.

 Пристрої введення і виведення інформації ЕОМ. |  Види коригувальних засобів в САР. Недоліки послідовної корекції. |  Класифікація об'єктів управління по статичним і динамічним характеристикам. |  Еталонна модель взаємодії відкритих систем OSI. Характеристика рівнів OSI. |  Основні типи регістрів і їх функції в ЕОМ. |  Гармонійна лінеаризація. Фізичний сенс коефіцієнтів гармонійної лінеаризації. |  Ідентифікація об'єктів по тимчасовим характеристикам. Визначення кривої розгону об'єкта по його імпульсної характеристиці. |  Програмне забезпечення комп'ютерних мереж. |  Стійкість нелінійних систем. Метод Л. С. Гольдфарба. |  Ідентифікація динамічних систем. Активні і пасивні методи ідентифікації. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати