PODSTAWOWE

INTERFEJSY SYSTEMU

KOMPUTEROWEGO



Określenie interfejsu i ogólna architektura interfejsu



Klasyfikacja interfejsów



Standardy interfejsu szeregowego (RS 232, USB)



Standardy interfejsu równoległego (Centronics ,

SCSI )

OKREŚLENIE INTERFEJSU

W systemach komputerowych urządzenia są połączone z jednostką
centralną za pomocą systemu interfejsu (układu organizującego
komunikację). Umożliwia on realizację złożonych zadań przez
koordynację i sterowanie pracą dołączonych urządzeń oraz
zapewnienie wymiany danych między nimi.

Interfejs można zdefiniować jako połączenie (układ pośredniczący)
między rozważanym systemem a innym systemem lub częściami
systemu komputerowego, przez które przepływa informacja.

System interfejsu definiowany jest jako zbiór niezależnych od
urządzeń

elementów

(mechanicznych,

elektrycznych

funkcjonalnych) koniecznych w procesie wymiany informacji między
urządzeniami.

OKREŚLENIE INTERFEJSU

Organizacja interfejsu wymaga rozwiązania trzech zagadnień:



wyboru konfiguracji systemu,

Konfiguracja jest uzależniona od stopnia złożoności, algorytmu
działania i od charakterystyk systemowych urządzeń systemu
informatycznego. Najwygodniejszy, umożliwiający łatwą rozbudowę
i zmianę zestawu bloków funkcjonalnych, jest system o konfiguracji
liniowej, tzn. z magistralowym przepływem informacji.



wyboru rodzaju transmisji,

Wybór rodzaju transmisji zależy głównie od odległości oraz od
wymagań szybkości przesyłania informacji. Informacja może być
transmitowana równolegle (na małych odległościach), szeregowo
(na duże odległości) lub szeregowo-równolegle (kompromis).



zapewnienia poprawności (koordynacji) transmisji



transmisję synchroniczną - polegającą na nadawaniu i
odbieraniu poszczególnych znaków słowa jednobitowego
lub wielobitowego w określonych przedziałach czasu, np.
synchronicznie z taktem zegara;



transmisję asynchroniczną - polegającą na sygnalizowaniu
początku i końca transmisji słowa.

FUNKCJE INTERFEJSU

Prawidłowa realizacja wymiany informacji między

elementami systemu za pośrednictwem ich interfejsów

wymaga określenia funkcji interfejsu.

Kodowanie

adresu

Buforowanie

Synchronizacja

Konwersja

Przerwania

Dekodowanie

adresu

Synchronizacja

Konwersja

Przerwania

Buforowanie

Korekcja

błędów

Korekcja

błędów

Zarządzani

interfejse

Funkcja konwersji

dostosowuje typ danych w jednostce do typu danych

stosowanego w kanale transmisyjnym (poziomy logiczne, kody i

formaty informacji).

Funkcja kodowania i dekodowania adresu

jest potrzebna w

wieloelementowym systemie interfejsu do zapewnienia właściwego

adresowania wszystkich sygnałów informacyjnych i organizacyjnych.

Funkcja synchronizacji

zapewnia wymaganą synchronizację transmisji

danych między jednostkami, uwzględniając ewentualne nieregularne

lub przypadkowe i opóźnienia w kanale transmisyjnym.

Funkcja przerwania

pozwala na zatrzymanie normalnej komunikacji aby

umożliwić przesłanie specjalnych komunikatów (np. komunikatów

zarządzania interfejsem) przez kanał transmisyjny.

Funkcja buforowania

może być konieczna, gdy interfejs nie jest w

stanie odbierać danych w sposób ciągły lub gdy kanał transmisyjny nie

jest zawsze zdolny do transmisji danych w momentach, w których

oczekuje tego odbiorca danych.

Funkcja zarządzania interfejsem

jest potrzebna do zapewnienia

właściwego funkcjonowania komunikacji w systemie. Operacje

realizowane przez tę funkcję to np.: inicjacja interfejsu, obsługa

przerwań, zabezpieczenia przed przeciążeniem kanału transmisyjnego

itp.

Funkcja korekcji błędów

pozwala na korekcje błędów w danych

spowodowanych przez sam kanał transmisyjny.

Element

zapamiętujący

chwilowy stan

sygnału

System

komputerowy

Interfej

wpisywanie

czytanie

wewnętrzna

szyna

danych

FUNKCJE INTERFEJSU

STANDARD INTERFEJSU

Opis konkretnego interfejsu zawiera nie tylko opis jego struktury

topologicznej (tzn. zespołu cech decydujących o konfiguracji

urządzenia peryferyjnego realizowanego przy wykorzystaniu

danego interfejsu) i funkcji interfejsu, ale również opis fizycznej

natury

(warstwy),

właściwości

sygnałów

oraz

protokołu

komunikacyjnego.

Wszystkie

urządzenia

wybrane

realizacji

systemu

komputerowego na dowolnym poziomie złożoności muszą spełniać

warunki zgodności informacyjnej, metrologicznej, konstrukcyjnej

itp

Stopień wymaganej kompatybilności zależy od wielu czynników.

Podstawowe wymagania dotyczą:

•

zgodności

mechanicznej

konstrukcyjnej

gniazd

przyłączeniowych i rozmieszczenia sygnałów w gnieździe,

•

zgodności parametrów elektrycznych poszczególnych sygnałów,

•

zgodności stosowanych kodów i protokołów komunikacyjnych,

•

zgodności metod transmisji danych.

Kompatybilność zapewnia przyjęcie standardowego interfejsu. Daje

możliwość

szybkiego

zestawiania

systemu

bloków

produkowanych przez różne firmy, co znacznie obniża koszty

realizacji systemu. Obecnie w zdecydowanej większości systemów

korzysta się ze standardowych interfejsów.

KLASYFIKACJA INTERFEJSÓW

Podstawowe kryteria podziału:

•

Warstwa organizacji systemu

•

Zasięg interfejsu

•

Rodzaj sygnału w kanale transmisyjnym

KLASYFIKACJA INTERFEJSÓW

Warstwa organizacji systemu

Można wyróżnić następujące warstwy :

A. Warstwa sieci zarządzającej grupą systemów
B. Warstwa sterownika (kontrolera) systemu
C. Warstwa przyrządów (bloków)
D. Warstwa modułów funkcjonalnych.

stąd przy przyjęciu jako kryterium podziału interfejsów warstwę
organizacyjną

systemu można mówić o:



interfejsach sieciowych,



interfejsach przyrządowych,



interfejsach kasetowych,



interfejsach mikroprocesorowych,.



mikrointerfejsach.

KLASYFIKACJA INTERFEJSÓW

Zasięg interfejsu

Przyjmując zasięg (czyli dopuszczalna długość połączeń wszystkich

bloków systemu) jako kryterium podziału interfejsów, można

wyróżnić następujące grupy

1- Interfejsy o małym zasięgu

(kasetowe) - do 1 metra

2- Interfejsy o średnim zasięgu

(przyrządowe) - do kilkunastu
metrów

3- Interfejsy dużego zasięgu

(lokalne sieci komputerowe) -
do ok. 1km

4- Interfejsy bardzo dużego

zasięgu (łącza
telekomunikacyjne).

KLASYFIKACJA INTERFEJSÓW

Rodzaj sygnału w kanale transmisyjnym

Interfejsy ze względu na rodzaj sygnału w kanale transmisyjnym
można podzielić na:



interfejsy typu "off-line” - informacja umieszczona na nośniku
stałym (np. kartka papieru z wynikami pomiaru czy dyskietka)
przenoszona jest między elementami systemu przez operatora
lub użytkownika



interfejsy analogowe - transmitują sygnały analogowe, w
których użyteczna informacja zawarta jest w amplitudzie
(napięcia, prądu) lub w czasie (np. czas trwania impulsu czy
częstotliwość sygnału). Transmisja ta najczęściej odbywa się
między dwoma elementami systemu (point-to-point). Ponadto,
transmisja danych może odbywać się między różnymi
elementami

systemu

podziałem

czasowym

lub

częstotliwościowym.



interfejsy cyfrowe szeregowe - transmitują dane kodowe bit po
bicie



interfejsy cyfrowe równoległe - transmitują bity słowa
równolegle,

stąd

konieczność

zwielokrotnienia

linii

sygnałowych w interfejsie. Wymagana jest oddzielna linia na
każdy bit słowa danych, a ponadto dodatkowe linie na
synchronizację i specjalne funkcje, jak adresowanie



interfejsy cyfrowe szeregowo-równoległe - pojedyncze znaki
(np. cyfry, litery, adresy, rozkazy) przesyłane są znak po znaku
(czyli szeregowo), a bity danego znaku - równocześnie (czyli
równolegle).

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Standard RS-232C (Recommended Standard) jest zrewidowaną wersją
RS-232. Został on opracowany na potrzeby obsługi modemów przez
amerykańskie stowarzyszenie EIA (Electronic Industries Assocation) i
reprezentuje powszechnie akceptowany sposób transmisji danych na
nieduże odległości (do 15m), z szybkością do 115 kbitów/s.

W Europie został przyjęty przez dawny ITU jako V24.

W komputerach osobistych stał się on standardem łącza
szeregowego.

W systemach operacyjnych portom takim przyznano nazwy logiczne
COMn (n oznacza numer portu). Oprócz obsługi modemów, interfejs
umożliwia podłączenie takich urządzeń jak mysz czy drukarka. Może
posłużyć również do połączenia bezpośrednio dwóch komputerów
(przez tzw. kabel Null-Modem)

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Transmisja odbywa się szeregowo asynchronicznie, tzn. informacja
jest przesyłana w "paczkach” (ramkach) o z góry określonym
formacie , wyposażonych w sygnały początku i końca paczki.

bit stopu

ramka

Czas trwania pojedynczego bitu nazywany jest odstępem jednostkowym.
Jego odwrotność określa szybkość transmisji w bodach (bitach na
sekundę). Typowe prędkości transmisji wynoszą: 300, 1200, 2400, 9600,
14400, 28800, 56600.

Długość pola danych może wynosić od 5 do 8 bitów.

Pole to może zawierać opcjonalny bit kontroli transmisji do
wykorzystania jako kontrola parzystości (even parity) lub kontrola
nieparzystości (odd parity)

Transmisję rozpoczyna bit startu (zwykle 0) a kończy jeden lub dwa bity
stopu (1 logiczna).

bit parzystości

bit

startu

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Poziomy logiczne interfejsu różnią się od poziomów zastosowanych
wewnątrz komputera. Zastosowano napięcia wyższe i o różnym
znaku.
Logiczna '1' to napięcie z zakresu -3 do -15V. Logiczne '0' to napięcie
od +3 do +15V
Zwiększenie wartości napięć i zastosowanie napięć o obydwu znakach
pozwoliło zwiększyć odporność sygnału na zakłócenia i przesyłać
informacje na większe odległości.

0 logiczne

od +3 do

+15V

1 logiczna

-3

-15V

Standard RS-232C

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

RS232 wywodzi się od modemów, stąd przy jego opisie stosowana
jest terminologia związana z transmisją informacji pomiędzy
komputerami przy użyciu modemów. Dlatego też wyróżnia się dwa
rodzaje urządzeń współpracujących z interfejsem:



urządzenia DTE (Data Terminal Equipment) będące końcowymi
urządzeniami dla przesyłanej informacji (np. komputer) - złącza
„męskie”



urządzenia DCE (Data Communication Equipment) pośredniczące
między urządzeniem DTE a siecią telekomunikacyjną (modem) -
złącza „żeńskie”

W interfejsie RS232C najczęściej stosowane jest 25-stykowe złącze
szufladkowe typu CANNON DB-25P lub DB-25S.

Często spotyka się również 9-stykowe złącze szufladkowe typu DB-9,
na które wyprowadzono tylko najważniejsze sygnały przeznaczone do
asynchronicznej transmisji metodą start-stop.

W komputerach najczęściej spotyka się złącza typu DB-9

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

W magistrali interfejsu RS-232C można wyróżnić kilka grup linii:



linie danych,



linie sterujące,



linie synchronizacji,



linie masy.

Wtyk

DB-25

Wtyk

DB-9

Nazwa sygnału

Kierunek

sygnału

Masa ochronna

Dane wysyłane (TxD)

Dane otrzymywane (RxD)

Gotowość wysłania danych (RTS)

Gotowość przyjęcia danych (CTS)

Gotowy zestaw danych (DSR)

Masa sygnałowa (SG)

Wybrany (RLSD)

Urządzenie gotowe (DTR)

Sygnał dzwonienia (RI)

Topografia wyprowadzeń sygnałów dla łącza RS-232C

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Linie danych
Do dwukierunkowego przesyłania danych przeznaczone są 4 linie.
Dwie z nich (TxD, RxD) tworzą kanał podstawowy, dwie pozostałe
(STxD, SRxD) - kanał powrotny, nie wykorzystywany w przypadkach
bezpośredniej współpracy komputer-terminal. Funkcje linii kanału
podstawowego są następujące:

•

TxD (2) - dane nadawane. Linia wykorzystywana jest do
przesyłania danych przez DTE. Standard wymaga, aby w
odstępach między przesyłanymi danymi linia była w stanie
logicznym "1 ". Transmisja może odbywać się tylko wtedy, gdy
aktywne są sygnały CTS, DSR, DTR i RTS .

•

RxD (3) - dane odbierane. Linia wykorzystywana jest do
przesyłania danych przez DCE. Linia ta powinna być w stanie
logicznym "1", gdy linia DCD jest w stanie pasywnym. W
przypadku jednej linii transmisyjnej między urządzeniami, po
której oba urządzenia mogą przesyłać dane (oczywiście nie
równocześnie), linia RxD powinna być w stanie "1", gdy aktywny
jest RTS.

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Linie sterujące
W tej grupie linii najistotniejsze ze względu na połączenie komputer-

terminal są linie przekazujące sygnały gotowości urządzeń do pracy (DSR,

DTR) oraz sygnały gotowości do transmisji (RTS, CTS)

•

DSR (6) - gotowość DCE. Stan aktywny oznacza gotowość DCE do

współpracy, tzn. gotowość do wymiany dalszych sygnałów sterujących

w celu dokonania transmisji danych. Nie oznacza to jednak, że istnieje

gotowy zbiór danych, które DCE chce przesłać do DTE. Jest to jedynie

informacja o braku przeszkody do transmisji (nie zaistniał żaden

defekt).

•

DTR (20) - gotowość DTE. Stan aktywny oznacza gotowość DTE do

współpracy z DCE, rozumianej podobnie jak dla linii DSR.

•

RTS (4) - żądanie nadawania. Stan aktywny tej linii oznacza, że DTE

zgłasza do DCE żądanie wysyłania danych. Powoduje to załączenie

przez DCE sygnału CTS. Dane nie mogą być przesyłane, jeśli nie

została aktywnie ustawiona linia CTS. Po przejściu sygnału RTS w

stan pasywny nie powinien on zostać powtórnie załączony, dopóki

DCE nie wycofa aktywnego sygnału CTS.

•

CTS (5) - Gotowość do nadawania. Za pomocą tej linii DCE może

zgłaszać do DTE swoją gotowość do odbioru danych z DTE. Przy

bezpośredniej współpracy terminal-komputer stan aktywny tej linii

oznacza gotowość komputera do przyjmowania danych, a przy pracy z

modemem - gotowość do nadawania przez DCE informacji do

odległego urządzenia DCE.

Linie RTS i CTS mają swoje odpowiedniki wśród linii kanału powrotnego (SRTS i SCTS), nie

wykorzystywanego przy bezpośredniej współpracy komputer-terminal.

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Linie sterujące (cd.)
Na uwagę zasługują również dwie linie związane z poprawnością

sygnałów odbieranych: DCD i CG.

•

DCD (8) - poziom sygnału odbieranego. Linia ta jest

wykorzystywana zasadniczo tylko przy współpracy z modemem.

Stan aktywny jest generowany przez modem (DCE) i

przekazywany do DTE w przypadku odebrania przez modem

poprawnego

sygnału

częstotliwości

nośnej

kanału

transmisyjnego, co oznacza, że sygnał odbierany z tego kanału

przez DCE znajduje się w zakresie wartości prawidłowych. Przy

współpracy komputera z terminalem (urządzeniem) może jednak

zachodzić konieczność załączenia stanu aktywnego na tej linii.

•

CG (21) - jakość sygnału odbieranego. Linią tą są przekazywane

dla DTE informacje o jakości sygnału odbieranego z linii

transmisyjnej przez DCE. Stan aktywny linii CG informuje, że

transmisja danych prawdopodobnie odbywa się bez błędów.

Natomiast

stan

nieaktywny

oznacza,

że

istnieje

duże

prawdopodobieństwo przekłamania danych.

Linia DCD (ozn. również RLSD) ma swój odpowiednik w kanale

powrotnym: SRLSD (12).

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Linie sterujące (cd.)
Pozostałe linie sterujące nie są w zasadzie wykorzystywane w

systemach pomiarowych. Dotyczą one wyboru szybkości transmisji

przez DTE lub DCE (CH/CI) oraz wskaźnika wywołania RI.

•

CH/CI (23) - wybór szybkości transmisji. Linia CH/CI służy do

wyboru prędkości transmisji między dwiema szybkościami, które

mogą być dostępne w przypadku transmisji synchronicznej lub

dwoma zestawami prędkości, które mogą być dostępne w

przypadku transmisji asynchronicznej. Linia ta może być

sterowana albo przez DTE albo przez DCE. DCE może określać

szybkość transmisji DTE, natomiast DTE - szybkość transmisji

(nadawania i odbioru) realizowanej przez DCE. Jeśli źródłem

sygnału jest DTE, a odbiorcą DCE, to linia nosi nazwę CH; w

przeciwnym przypadku - CI. Stan aktywny sygnału oznacza wybój

większej z dwu dostępnych prędkości lub większego z dwu

dostępnych zestawów.

•

RI (22) - wskaźnik wywołania. Za pomocą tej linii DCE może

informować DTE o tym, czy odbiera sygnał z oddalonego DCE.

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Linie synchronizacji
Przesyłanie informacji po liniach danych może być realizowane

asynchronicznie lub synchronicznie. Przy transmisji synchronicznej

wykorzystuje się linie podstawy czasu, którymi przesyłane są tzw.

sygnały zegarowe.
Na złączu 25-stykowym występują trzy linie tego typu, oznaczone

jako:



DA (24) - podstawa czasu z DTE (sterowana przez DTE) dla

elementów nadawanych,



DB ( 25) - podstawa czasu z DCE (sterowana przez DCE) dla

elementów nadawanych,



DD (17) - elementowa podstawa czasu wytwarzana w DCE

(sterowana przez DCE).

Linie te umożliwiają:



nadawanie przez DTE danych linią TxD w rytmie własnego zegara

(z wykorzystaniem linii DA),



nadawanie przez DTE danych linią TxD w rytmie zegara

pochodzącego z DCE (z wykorzystaniem linii DB),



odbieranie przez DTE danych z linii RxD w rytmie zegara DCE (z

wykorzystaniem linii DD)

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Linie masy

W interfejsie RS-232C rozróżnia się dwie masy:



PG (1 ) - masa ochronna; zabezpieczającą (Protective Ground),
łączoną z obudową urządzenia



SG (7) - masa sygnałowa; (Signal Ground) stanowiącą odniesienie
dla wszystkich pozostałych sygnałów interfejsu

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

RS-232 wprowadzono w celu znormalizowania połączeń między
urządzeniami typu DTE (data terminal equipment) i urządzeniami
typu DCE (data communication equipment). Terminal jest zawsze
urządzeniem DTE, natomiast modem jest zawsze urządzeniem DCE.
W takim przypadku stosuje się połączenie prostym pasmem

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

Przy łączeniu ze sobą urządzeń tego samego typu nie można zwyczajnie

złożyć obu połówek złącza razem, gdyż wtedy zostaną zwarte ze sobą

wyjścia obu urządzeń:

•

urządzenie typu DTE ma wyjście na wyprowadzeniu 2, a wejście na

wyprowadzeniu 3 złącza,

•

urządzenie typu DCE - odwrotnie.

Dlatego trzeba zastosować specjalny kabel (nazywany modemem

zerowym)

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard RS-232C

W przypadku różnych urządzeń, takich, że gdy jedno urządzenie
wymaga doprowadzenia sygnałów potwierdzających, a drugie ich nie
wysyła, sposobem rozwiązania problemu sygnałów potwierdzających
jest takie wykonanie kabla, aby każde urządzenie wysyłało i odbierało
własne sygnały, czyli aby samo sobie zezwalało na transmisję.

dla pary urządzeń DTE i
DCE

pary urządzeń DTE i DTE

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard USB

USB (Universal Serial Bus) został opracowany jako uniwersalny
interfejs szeregowy wbudowany w architekturę komputerów PC
przeznaczony do współpracy komputerów z urządzeniami:
przemysłowymi, urządzeniami powszechnego użytku oraz do
integracji z sieciami telekomunikacyjnymi.

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard USB

Podstawowymi założeniami do jego opracowania było:



Prostota w dołączaniu różnych urządzeń



Niska cena przy zapewnieniu prędkości przesyłania danych do
12[Mb/s]



Pełna obsługa w czasie rzeczywistym danych, audio i
skompresowanego video



Protokół umożliwiający asynchroniczne przesyłanie danych i
synchroniczne komunikatów



Wyposażenie komputerów PC przez producentów w ten interfejs
jako standardowy do obsługi urządzeń peryferyjnych takich jak:
myszka, klawiatura, monitor itp.



Znormalizowanie interfejsu na wszystkich poziomach modelu
OSI



Przekonanie producentów sprzętu: komputerów, audio, video i
sprzętu telekomunikacyjnego do przystosowania tych produktów
do pracy w standardzie USB.

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard USB

USB ma strukturę drzewiastą rozrastającą się z punktu początkowego,

który stanowi umieszczony na płycie PC kontroler USB. Oferuje on dwa

gniazda USB. W miarę rozbudowy sieci od poziomu "0" w dół, do każdego

z gniazd podłączać można dowolne urządzenie końcowe (NODE) lub

kolejny rozdzielacz (HUB). Dopuszczalna liczba wszystkich urządzeń nie

może przekraczać 127.
Rozdzielacze stanowią układy aktywne wzmacniające sygnały magistrali.

Dysponują jednym wyjściem w kierunku wyższego poziomu (Up-stream

Port) i kilkoma wejściami w stronę poziomów niższych (Down-stream

Ports). Kolejne rozdzielacze zarysowują wyraźnie poziomy piramidy, na

szczycie której pracuje Host-Kontroler. Na poziomie ostatnim obecne są

już tylko urządzenia końcowe. Funkcja rozdzielaczy nie ogranicza się

jedynie pomnażania gniazd USB. Zaopatrują one również w napięcie

zasilania urządzenia nie dysponujące własnym źródłem (dopuszczalny

pobór prądu poprzez magistralę USB wynosi 500 mA).

Główny kontroler USB

NODE

HUB

NODE

HUB

Magistrala systemowa

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard USB

Każdy z odcinków magistrali, łączący bezpośrednio dwa urządzenia
USB, ma:

•

dwie linie zwykłe do przesyłania zasilania (VBus i GND)

•

dwie linie sygnałowe do transmisji danych (D+ i D-).

Magistralą dostarczane jest zasilanie dla urządzeń bezpośrednio do
niej dołączonych. Ponadto każde urządzenie może mieć dodatkowe
własne źródło zasilania.

Gniazdo USB

+5V

-DATA

+DATA

GND

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard USB

Dane wysyłane na magistralę dzielone są na pakiety i kodowane
metodą NRZI (ang. non-return-to-zero inverted - odwrotny kod bez
powrotu do zera). Ponieważ kod NRZI jest kodem
samosynchronizującym nie trzeba oddzielnie przesyłać impulsów
zegarowych.

W metodzie kodowania NRZI:



„1” - brak zmiany poziomu



„0” - zmianę poziomu.

STANDARDY INTERFEJSU

SZEREGOWEGO

Standard USB

Jeszcze przed zakodowaniem NRZI na początku każdego wysyłanego na
magistralę pakietu danych, zostaje doklejony bajt synchronizacji SYNC
(sekwencja 7 zer zakończona jedynką).
Jeśli w sekwencji wystąpi większa liczba jedynek, to po każdej wykrytej
sekwencji 6 jedynek wstawiane jest zero. Ma to chronić układy pętli PLL
w odbiorniku przed zablokowaniem. W odbiorniku, po rozkodowaniu
danych, wstawione zera są usuwane.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard Centronics

W komputerach rodziny IBM PC instaluje się jedno lub więcej łączy

wnoległych, z kt

rych każde umożliwia jednoczesne przesyłanie

całego bajtu. Konstruktorzy komputera przewidując, że omawiane

łącze będzie służyło przede wszystkim do przesyłania danych z

komputera do drukarki, przyjęli standard łącza opracowany przez

firmę Centronics w wersji stosowanej przez firmę Epson. Z tego

powodu łącze r

wnoległe w komputerze nazywane jest także

łączem Centronics.

Kabel używany do dołączenia drukarki zakończony jest z jednej

strony

wtykiem

25-końc

strony

wtykiem

25-końc

wkowym,

drugiej

strony

wkowym,

drugiej

strony

charakterystycznym 36-końc

wkowym wtykiem typu Centronics.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard Centronics

Przesyłanie danych z komputera do drukarki (lub innego urządzenia)

przez łącze r

wnoległe przebiega według ściśle ustalonych reguł.



komputer sprawdza czy drukarka jest gotowa do przyjęcia bajtu



jeśli tak, to wysyła bajt do drukarki, jednocześnie informując ją za

pomocą sygnału dodatkowego (tzw. sygnał strobujący), że dane zostały

wysłane



zaraz potem drukarka wysyła sygnał zajętości do komputera, informując

go że na razie nie może przyjmować następnych bajt

w. Przesyłany jest

też sygnał potwierdzający przyjęcie bajtu.



w chwilę p

źniej drukarka, po zarejestrowaniu (czy wydrukowaniu)

przyjętego bajtu, usuwa sygnał zajętości, co jest interpretowane przez

komputer jako zgoda na wysłanie kolejnego bajtu.



w ten sam spos

b przesyłane są dalsze bajty.

Realizacja przedstawionych zasad przesyłania wymaga połączenia

komputera i drukarki za pomocą znacznej liczby linii.

•

linie masy i 8 linii danych,

•

4 linie sterujące, poprzez kt

re przesyłane są sygnały z komputera

do drukarki,

•

5 linii stanu, poprzez kt

re przesyłane są informacje o stanie

drukarki do komputera.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard Centronics

Error

– błąd (brak papieru, przejście

drukarki w stan

off-line,

wyłączenie

drukarki).

SLCT

On-line/Off-line

- drukarka jest w

stanie

on-line

- wyczerpanie się zapasu papieru.

ACK

- drukarka potwierdza odebranie

bajtu

gotowość

przyjęcia

bajtu

gotowość

przyjęcia

następnego.

Busy

- drukarka zajęta (drukarka jest w

stanie

off-line

wewnętrzny

bufor

wewnętrzny

bufor

drukarki jest pełny, drukarka odbiera

właśnie

znak,

trwa

inicjalizacja

właśnie

znak,

trwa

inicjalizacja

drukarki,

wystąpił

błąd

pracy

drukarki,

wystąpił

błąd

pracy

drukarki).

Strobe

- nakazuje drukarce odebranie

bajtu z linii danych D0-D7.

AUTO

poleca

drukarce

poleca

drukarce

automatycznie

dołączanie

znaków

automatycznie

dołączanie

znaków

wysuwu wiersza do znaku powrotu

karetki.

INIT

uruchamia

procedurę

uruchamia

procedurę

inicjalizującą.

SLCT IN

- wybranie drukarki. Zwykle

linia ta jest na stałe połączona z masą,

tzn. drukarka jest stale wybrana.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard Centronics

Interfejs Centronics w wersji oryginalnej - łącze jednokierunkowe

przesyłające informacje od komputera do drukarki - był

przeznaczony jedynie do tego zadania, co wynikało z braku

potrzeby dwukierunkowej komunikacji z drukarką.

W porcie dwukierunkowym zmieniono rozwiązania układ

wyjściowych portu i wprowadzono dodatkowy bit w rejestrze

sterującym, kt

ry decyduje o kierunku transmisji. Stworzono

związany z tym portem pięciotrybowy standard IEEE1284:

•

Compatibility Mode - tryb pracy jednokierunkowego portu

Centronics

•

Nibble Mode - tryb zgodny z trybem przesyłającym powrotne

dane przez rejestr statusowy portu Centronics

•

Byte Mode - tryb zgodny z pracą portu w komputerach typu PS2

•

ECP Mode - zmodyfikowany port r

wnoległy pozwalający na

swobodną transmisję w obie strony

•

EPP Mode - najbardziej zaawansowany tryb pracy portu

wnoległego, tworzący dwukierunkową magistralę 8-bitową

mogącą przesłać zar

wno dane, jak i adresy.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard SCSI

SCSI (Small Computer Systems Interface) jest to interfejs ogólnego

zastosowania, zwykle używany do łączenia dysków, taśm i nośników

optycznych z systemami komputerowymi.

Standard SCSI jest uważany za solidny, szybki i uniwersalny,

umożliwia podłączanie do komputera urządzeń innych niż pamięci

masowe - np. skanerów. Pomimo wielu lat istnienia magistrala ta

nie straciła wcale na atrakcyjności:

•

specyfikacja SCSI definiuje schemat elektryczny magistrali dla

ośmiu (Wide-SCSI dla szesnastu) urządzeń i protokół wymiany

informacji pomiędzy nimi. Każdemu urządzeniu zostaje w

trakcie instalacji, poprzez odpowiednie ustawienie zworek,

przypisany numer ID (od 0 do 7, w przypadku Wide-SCSI od 0

do 15), który pozwala na jego jednoznaczną identyfikację.

•

przewiduje możliwość samodzielnej komunikacji pomiędzy

przyłączonymi do karty urządzeniami

•

przewidziane jest również proste sprawdzanie poprawności

transmisji danych przy wykorzystaniu kontroli parzystości.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard SCSI

Podłączanie

urządzeń

SCSI

Podłączanie

urządzeń

SCSI

dokonywane

jest

sposób

dokonywane

jest

sposób

równoległy, tak aby do każdego

urządzenia były podłączone wszystkie

linie szyny do odpowiadających im

styków złącza.

urządzeniach

wewnętrznych

urządzeniach

wewnętrznych

odbywa

się

przy

pomocy

odbywa

się

przy

pomocy

wielozłączowej taśmy SCSI.

Podłączanie urządzeń zewnętrznych

dokonywane

jest

pomocą

dokonywane

jest

pomocą

zewnętrznych

kabli,

system

zewnętrznych

kabli,

system

"łańcucha". Urządzenia zewnętrzne

wyposażone są w dwa złącza SCSI.

Łańcuch tworzy się łącząc wyjście

kontrolera

jednym

złącz

kontrolera

jednym

złącz

pierwszego urządzenia. Drugie złącze

pierwszego urządzenia z jednym ze

złącz drugiego urządzenia. Drugie

złącze drugiego urządzenia z jednym

ze złącz trzeciego urządzenia i.t.d.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard SCSI

W miarę rozwoju techniki komputerowej, interfejs SCSI zmieniał

swoją postać, otrzymując nowe, coraz lepsze parametry. Każde

zmiany uwzględniane były w opisach interfejsu pod kolejnymi

oznaczeniami: SCSI-1, SCSI-2, FAST SCSI-2, WIDE SCSI, ULTRA SCSI,

ULTRA WIDE SCSI, ULTRA-2 WIDE SCSI, ULTRA 160 SCSI. Kolejne

zmiany uwzględniały osiągnięcia konstrukcyjne, dotyczące przede

wszystkim szybkości przesyłania danych, maksymalnych długości

magistrali, maksymalnej ilości obsługiwanych urządzeń, ilości bitów

słowa danych.

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard IDE

Interfejs IDE

wprowadzono w połowie lat osiemdziesiątych, po raz

pierwszy w komputerach IBM PC AT (Advanced Technology).

Standard ten (któremu nadano nazwę

ATA

- AT Attachment)

wyposażono w 16-bitową szynę danych, z myślą o współpracy z

magistralą ISA.

Szybkość transmisji tego interfejsu: 8,3MB/s,

Ilość obsługiwanych dysków: 2,

Szerokość szyny danych dla tego równoległego interfejsu: 6;

Dyski z interfejsem IDE posiadają zintegrowaną z mechanizmem

elektronikę: układy zapisu i odczytu danych oraz układy sterowania

(stąd nazwa interfejsu IDE - Integrated Drive Electronics).

Rozwinięciem interfejsu IDE jest

EIDE

(Enhanced IDE), czyli

ATA-n

termin wprowadzony przez firmę Western Digital

STANDARDY INTERFEJSU

RÓWNOLEGŁEGO

Standard IDE

Interfejs IDE/ATA i późniejsze jego odmiany wyposażony jest (od

początku swego istnienia) w 40-stykowe złącze. Długość kabla

interfejsu nie powinna przekroczyć 18 cali.

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ !

Document Outline

Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
Slide 35
Slide 36
Slide 37
Slide 38
Slide 39
Slide 40

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
architektura sk 05
Historia i architekruta sztuki# 11 08r
architektura sk 01
architektura sk 04
architektura sk 03
architektura sk 08
architektura sk 09
architektura sk 07
architektura sk 13
architektura sk 06
4 PARKING OPIS ARCHITEKTURA PB 11 2013
architektura sk 02
architektura sk 12
Historia i architektura sztuki 11 08r
architektura sk 10
architektura sk 05
architektura sk 01
Architektura współczesna (11 slajdów)
03 OZE 2013 11 08 sk

więcej podobnych podstron

architektura sk 11

Document Outline