Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Архитектура ЭВМ и вычислительных систем

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Интерфейсы периферийных устройств и внешние интерфейсы

Рассмотрим вкратце назначение и некоторые характеристики интерфейсов периферийных устройств (подробнее см., например, [10, 11, 15, 17]), перечень которых приводится в табл. 4.5.

Таблица 4.5. Основные типы периферийных устройств и их интерфейсы

Общий вид оборудования

Наименование, тип и назначение, интерфейс

Общий ВИД оборудования

Наименование, тип и назначение, интерфейс

$

Samsung SE-W164L

Внешний накопитель на CD/DVD, пишущий

DVD±R16х

USB/SCSI

.

kJAi

мм* Л Jr ;

Nikon Coolpix S5

Цифровая фотокамера, разрешающая способность 6,0 мегапикселей,

Зх zoom, вес 135 г

USB, IEEE1394

Plextor РХ-760А

Встроенный накопитель на CD/DVD, пишущий

DVD+R 18х

IDE/ATAPI/SCSI

Linksys ADSL2MUE

Модем ADSL2, устройство цифровой связи по телефонной линии

Последовательный порт, USB

1 & ?

Hitachi Deskstar Т7К250

Внутренний НЖМД («винчестер») для настольных ПК, форм-фактор — 3,5", емкость до 350 Гбайт

IDE/PATA/SATA/SCSI

щ

Samsung ML-1610

Лазерный принтер настольных ПК

Параллельный порт, USB

SanDisk Cruzer Micro

Флэш-накопитель, емкость 256 Мбайт — 2 Гбайта

USB

  • 1.
  • 1

HP Scanjet 4890

Настольный сканер для документов и пленок

Параллельный интерфейс, USB

Спецификации PC 98, PC 99, PC 2001

По инициативе корпораций Intel и Microsoft были разработаны рекомендации по конфигурированию ПК, их компонентам и характеристикам [2, 3].

В частности, в соответствии со спецификацией PC 98, подсоединяемые устройства (см. табл. 4.5) рекомендуется обозначать ярлыками, приведенными в табл. 4.6.

Таблица 4.6. Обозначения для устройств и портов ПК, рекомендуемые спецификацией РС 98

Символическое обозначение

Описание

Символическое

обозначение

Описание

Символическое обозначение

Описание

і

(

п

Шина расширения/докинг-станция

(

Аудиовыход

?

І і

Сеть (ТЫскпе1+ Ту^еф

н-

ЙЙ

$

Игровой порт (джойстик)

Микрофон

Телефонная

линия

Монитор

о

Наушники

Телефонный

аппарат

Клавиатура

Последовательный порт

Шина БСБ!

оо

fb

Мышь

ою

Последовательный порт 1,2...

Шина иЗВ

(

Аудиовход

—ь

Параллельный порт/ Принтер

"о*

Интерфейс

1ЕЕЕ1394

Интерфейсы периферийных устройств

IDE (Integrated Device Electronics) — интерфейс устройств со встроенным контроллером (рис. 4.21). При создании этого интерфейса разработчики ориентировались на подключение

?

UD

Р

?

и О

пП

Вторичный интерфейс EIDE

НЖМД

?

НЖМД

?

Первичный интерфейс EIDE

б

Шины EIDE, PCI, VL или системная плата ПК

ч

Накопитель на МЛ, CD-ROM или НЖМД, совместимый с EIDE совместимый с EIDE

а

Рис. 4.21. Интерфейс ЮЕ/ЕЮЕ:

а — общая архитектура; б — параллельный разъем АТА/1 ЭЕ; в — последовательный разъем АТА

дисковых накопителей. За счет минимального удаления контроллера от диска существенно повышается быстродействие. В качестве синонима интерфейса IDE применяется термин АТА (AT Attachment).

Физически интерфейс IDE реализован с помощью плоского 40-жильного кабеля, на котором размещаются разъемы для подключения одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем расстояние между разъемами должно быть не менее 15 см.

Интерфейс SCSI. SCSI (читается «скази») — один из промышленных стандартов для подключения периферийных устройств — винчестеров, стримеров, сменных жестких и магнитооптических дисков, сканеров, CD-ROM и CD-R, DVD-ROM и т. п. (рис. 4.22). К шине SCSI можно подключить до восьми устройств, включая основной контроллер SCSI (или хост-адаптер). Контроллер SCSI является по сути самостоятельным процессором и имеет свою собственную BIOS (которая иногда может размещаться в BIOS материнской платы).

Интерфейс SCSI является параллельным и физически представляет собой плоский кабель с 25-, 50-, 68-контактными разъемами для подключения периферийных устройств.

Системный

Накопитель

а

Внешний вывод Внутренний вывод Микросхема устройства

Разъемы системной платы

Рис. 4.22. Интерфейс 8С81: а — подключение устройств; б — адаптер

б

Внешние интерфейсы

Принтеры, модемы и другое периферийное оборудование подключаются к компьютеру через стандартизированные интерфейсы, иногда называемые портами. В зависимости от способа передачи информации (параллельного или последовательного) между сопрягаемыми устройствами различают параллельные и последовательные интерфейсы.

Распространенными являются интерфейс Centronics, обеспечивающий радиальное подключение широкого круга устройств с параллельной передачей информации, и RS-232. Данные традиционные интерфейсы в настоящее время вытесняются более быстродействующими — USB и FireWire (табл. 4.7).

Таблица 4.7. Характеристики основных внешних интерфейсов

Стандарт

Год выпуска

Первоначальная скорость, Мбит/с

Последовательный порт (RS-232)

I960

0,02

Параллельный порт(LPT)

1981

1,1

USB

1995

12

FireWire

1995

400

USB 2.0

2000

480

FireWire 800

2001

850

Последовательный порт стандарта RS-232-C. Обычно персональный компьютер оборудован хотя бы одним последовательным асинхронным адаптером (который расположен на системной плате либо оформлен в качестве сменной карты), по-другому называемым последовательным портом RS-232-C. Интерфейс RS-232-C является стандартом для соединения ЭВМ с различными последовательными внешними устройствами, в качестве которых первоначально выступали в основном терминалы и печатающие устройства. В операционных системах компьютеров IBM PC каждому порту RS-232-C присваивается логическое имя С0М1COM4 :.

Последовательная передача данных состоит в побитовой передаче каждого байта цифровой информации в форме кадра данных, содержащего сигнал начала передачи (Start), сигнал окончания передачи (Stop) и информационные биты (рис. 4.23).

Иногда используется контрольный бит Р, которому присваивается такое значение, чтобы общее число единиц или нулей

Стартовый бит Биты данных Бит четности Стоповые биты

(Start) (Parity) (Stop)

ST

0

1

2

Р

SP

Время -?

Рис. 4.23. Структура кадра данных при передаче байта информации в стандарте

RS-232-C

было четным или нечетным. Бит (или биты) SP сигнализирует об окончании передачи байта.

Использование (или нет) битов P, ST, SP задает формат передачи данных (кадра) на уровне RS-232. Принимающее и передающее устройства должны применять одинаковые форматы.

Параллельный порт. Параллельный порт (Centronics) используется для одновременной передачи 8 битов информации. В компьютерах этот порт используется главным образом для подключения принтера, хотя это не исключает возможность подсоединения к нему других устройств, например графопостроителей или даже других ПЭВМ.

Конструктивно обычно оформлен в виде 25-контактного разъема типа D (DB25). Имеется восемь шин данных, для каждой шины данных своя линия заземления.

Параллельное соединение применяется на расстояниях не более 5 м, некоторые источники ограничивают расстояние 1—2 м; при увеличении длины параллельных проводов возрастает межпроводная емкость, что приводит к перекрестным помехам, кроме того, растут материальные затраты на реализацию линии.

Он располагается обычно на задней стенке компьютера как D-образная 25-контактная розетка. Там может также иметься D-образная 25-контактная вилка.

USB (Universal Serial Bus) — стандарт, разработанный совместно фирмами Compaq, DEC, Microsoft, IBM, Intel, NEC и Northern Telecom (версия первого утвержденного варианта появилась довольно давно — 15 января 1996 г.) и предназначенный для организации соединения многочисленных и разнотипных внешних устройств с помощью единого интерфейса (рис. 4.24).

Основная цель стандарта, поставленная перед его разработчиками, — создать реальную возможность пользователям работать в режиме Plug-n-Play с периферийными устройствами. Это означает, что должно быть предусмотрено подключение устройства к работающему компьютеру, автоматическое распознавание его немедленно после подключения и последующей установки

Пример соединения периферийных устройств в USB-сеть

Рис. 4.24. Пример соединения периферийных устройств в USB-сеть

Другая периферия

соответствующих драйверов. Кроме этого, желательно питание для маломощных устройств подавать через саму шину.

Стандарт USB позволяет подсоединить до 127 устройств последовательно или используя концентратор USB (hub), к которому подсоединяются семь устройств. Разъемы содержат четыре контакта, включая провода питания (5 В) для таких небольших устройств, как ручной сканер или звуковая колонка.

Интерфейс FireWire. Впервые разъемы IEEE 1394 были установлены на цифровых камерах DCR-VX1000 и DCR-VX700 (Sony). Сегодня любая DV-камера оснащается интерфейсом IEEE 1394.

Интерфейс во многом подобен USB 1.0, но является более быстродействующим (в различных спецификациях устанавливается быстродействие от 12,5 Мбит/с до 1,6 Гбит/с и более). Это создает возможность для соединения интерфейсом FireWire ЭВМ с такими устройствами, как аналоговые и цифровые видеокамеры, телевизоры, принтеры, сетевые карты и накопители информации (рис. 4.25).

Интерфейс FireWire поддерживает синхронную и асинхронную передачу данных и предоставляет возможность подключения до 63 устройств на один порт. При этом поддерживается скорость передачи 100, 200 и 400 Мбит/с (т. е. 12,5, 25, 50 Мбайт/с), прорабатываются варианты на 800 и 1600 Мбит/с. При этом различные пары устройств могут обмениваться данными на различной скорости, например на 100 и 400 Мбит/с. Для связи используется шестижильный медный кабель или оптоволокно. Из этих шести проводов два идут к источнику питания, а четыре других, организованных как две экранированные витые пары, используются для передачи данных. Кабель в целом также

а

б

в

Рис. 4.25. Соединение разнотипных устройств в сеть с использованием

ШЕЕ 1394 (а); разъем (б) и кабель (в)

экранирован. По проводам питания может подаваться напряжение от 8 до 40 В (ток до 1,5 А), это позволяет отказаться от источников питания в периферийных устройствах.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>