Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Общие сведения о интерфейсах



Под стандартным интерфейсом понимается совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов [1].

Информационная совместимость – согласованность взаимодействия функциональных элементов системы в соответствии с совокупностью логических условий.

Логические условия определяют:

– структуру и состав унифицированного набора соединительных линий;

– набор процедур по реализации взаимодействия и последовательность их выполнения для различных режимов функционирования (протокол интерфейса);

– способ кодирования и форматы данных, команд, адресной информации и информации состояний;

– временные соотношения между управляющими сигналами, ограничения на их форму и взаимодействие.

Под электрической совместимостью понимается согласованность статических и динамических параметров электрических сигналов в системе соединительных линий интерфейса с учетом ограничений на пространственное размещение частей интерфейса и техническую реализацию приемопередающих блоков интерфейса. Условия электрической совместимости определяют:

– тип приемопередающих элементов, соотношения между логическими и электрическими состояниями сигналов и пределы их изменения;

– коэффициенты нагрузочной способности приемопередающих элементов и значения допустимой емкостной и резистивной нагрузки линии в устройстве;

– схему согласования линии;

– допустимую длину линии и порядок подключения линий к соединительным элементам (разъемам);

– требования к источникам и цепям электрического питания;

– требования по помехоустойчивости и заземлению.

Конструктивная совместимость – согласованность конструктивных элементов интерфейса, предназначенных для обеспечения механического контакта электрических соединений и механической замены схемных элементов, блоков и устройств.

Условия совместимости определяют:

– типы соединительных элементов (разъем, штекер, распределение соединительных линий внутри соединительного элемента);

– конструкцию платы, каркаса, стойки;

– конструкцию кабельного соединения.

В зависимости от требований унификации выделяют:

- физическую реализацию интерфейса, т.е. состав и характеристики линий передачи, конструкцию средств их подключения (например, разъем), вид характеристики сигналов;



- логическую реализацию интерфейса, т.е. протоколы взаимодействия, или алгоритмы формирования сигналов обмена.

Интерфейсы принято характеризовать следующими параметрами:

- видом связи, т.е. возможностью вести дуплексную (сообщения могут одновременно передаваться в двух направлениях, что требует двух каналов связи), полудуплексную (сообщения могут передаваться в двух направлениях, но одновременно возможна передача только в одном) или симплексную передачу (сообщения могут передаваться только в одном направлении);

- пропускной способностью, т.е. количеством информации, передаваемой через интерфейс в единицу времени;

- максимальным допустимым расстоянием между устройствами или суммарной длиной линий, соединяющих все устройства интерфейса;

- задержками при организации передачи, которые вызваны необходимостью выполнения подготовительных и завершающих действий по установлению связи между устройствами.

Классификация интерфейсов

 

Классификационными признаками интерфейсов являются следующие четыре признака.

1. Способ соединения компонентов системы:

- магистральный;

- радиальный;

- цепочечный;

- смешанный.

2. Способ передачи информации:

- параллельный;

- последовательный;

- параллельно-последовательный.

3. Принцип обмена:

- синхронный;

- асинхронный.

4. Режим передачи информации:

- односторонняя передача;

- двусторонняя поочередная передача;

- двусторонняя одновременная передача.

Приведем также классификацию интерфейсов по признакам функционального назначения, согласно которым можно выделить следующие группы интерфейсов:

- системные интерфейсы (предназначены для организации связи между основными компонентами компьютеров и контроллеров);



- интерфейсы периферийного оборудования (выполняют функции сопряжения с периферийным оборудованием, бывают магистральные и радиальные);

- интерфейсы локальных и глобальных вычислительных систем.

На рисунке 4.1 показана классификация интерфейсов.

 

Рисунок 4.1 - Классификация интерфейсов

Организация интерфейсов

Организация интерфейсов определяется способами передачи информации (параллельной или последовательной, асинхронной или синхронной), соединения устройств и использования линий.

Последовательная и параллельная передача информации. Цифровые сообщения могут передаваться в последовательной и параллельно-последовательной форме.

В последовательном интерфейсе передача данных осуществляется всего по одной линии, хотя общее число линий может быть и больше. В этом случае по дополнительным линиям передаются сигналы синхронизации и управления. Интерфейсы последовательного типа характеризуются относительно небольшими скоростями передачи и низкой стоимостью сети связи. Они могут применяться для подключения низкоскоростных ПУ, расположенных на значительных расстояниях от центрального ядра ЭВМ.

В параллельном интерфейсе передача сообщения выполняется последовательными блоками, содержащими m бит.

Каждый блок передается одновременно по m линиям; величина m называется шириной интерфейса и обычно соответствует или кратна байту.

Наиболее распространены параллельные интерфейсы, в которых m=8 или m=16.

Разброс параметров среды интерфейса, т.е. его линий и приемо-передающей аппаратуры, вызывает неодинаковые искажения фронтов и задержки сигналов, передаваемых по разным линиям Л1-Лm (рисунок 4.2). Это означает, что одновременно выданные передатчиком ПРД сигналы на Л1-Лm воспринимаются приемником ПРМ не одновременно. Такое явление называется перекосом информации.

Приемник может воспринять любую кодовую комбинацию, отличную от комбинации, передаваемой устройством ПРД. Для исключения возможности приема неправильной кодовой комбинации в параллельных интерфейсах вводят дополнительную линию стробирования. Сигнал строба STR, передаваемый по ней, соответствующий завершению установления на входах ПРМ состояния. При этом необходимо передать сигнал STR с задержкой относительно момента выдачи информационных сигналов на линии Л1-Лm.

 

 

Рисунок 4.2 – Схема параллельного интерфейса


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!