Общая характеристика внешних интерфейсов

Оглавление

 

 

1.Теоретическая часть

1.1   Введение……………………………………………………………………….2

1.2 Общая характеристика внешних интерфейсов……………………………….3

1.3 Порт LPT………………………………………………………………………...6

 1.4 COM –порт……………………………………………………………………...7

 _{1.5 Шина SCSI……………………………………………………………………...8}

1.6 Шина USB……………………………………………………………………...10

1.7 Заключение…………………………………………………………………….11

2. Практическая часть

2.1 Условия задачи…………………………………………………………….......12

2.2 Решение ………………………………………………………………………..14

Список литературы…………………………………………………………………………..24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

В данной работе дается общее представление  о Внешних интерфейсах ПК. Эта  тема весьма актуальна в наше время, так как  компьютер и компьютерная технология стали неотъемлемой частью нашей жизни. Когда-то компьютер считался роскошью, и увидеть его можно было крайне редко. Сейчас ни одна фирма, не представляет свою работу без компьютера, так же трудно представить современного специалиста, не владеющего основными навыками работы с компьютером. 

Интерфейсы позволяют подключать к персональным (и не только) компьютерам разнообразные периферийные устройства (ПУ) и их контроллеры, а также соединять отдельные подсистемы компьютера. Устройства сбора и обработки информации, подключаемые к персональным компьютерам (ПК), постоянно развиваются и усложняются вслед за ростом возможностей компьютеров, системного и прикладного программного обеспечения. При этом речь идет не только о развитии функциональной части этих устройств. Рост требований ко всему устройству вызывает рост требований и к интерфейсу. Наблюдая за изменениями интерфейсной части, обеспечивающей связь устройства с компьютером, мы также видим лавинообразное нарастание сложности. Все это ведет к объективным тенденциям, создающим предпосылки для оптимизации деятельности и развития организации. Возникает потребность в специалистах, сочетающих в себе знания в области менеджмента организации и навыки применения новых информационных технологий, позволяющих активно влиять на основные параметры и изменять бизнес. [5,C.7]);

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Общая характеристика внешних интерфейсов

 

Принтеры, модемы и другое периферийное оборудование подключается 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.

 Интерфейс (англ. interface от inter – между, и face - лицо) – совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.Если интерфейс является общепринятым, например, утвержденным на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

 

На сегодняшний день компьютеры могут иметь массу внешних интерфейсов. Наиболее распространены следующие:

Таблица 1

Таблица характеристик основных внешних интерфейсов

Стандарт	Год выпуска	Первоначальная  скорость, Мбит/с	Максимальное  расстояние связи, м	Максимальное  количество подключений	Необходимость электропитания	Число линий
Последовательный  порт (RS 232)	1960	0.02	15	1	Да	10
RS-485	-	10	1200	32	-	2
Параллельный  порт (LPT)	1981	1.1	1.8	1	Да	25/30
MIDI	1982	31.25 Кбит/с	15	4	Да	3
USB 1.1	1995	12	5/25	127	Нет	4
FireWire	1995	400	4.5/72	63	Нет	6
Стандарт	Год выпуска	Первоначальная  скорость, Мбит/с	Максимальное  расстояние связи, м	Максимальное количество подключений	Необходимость электропитания	Число линий
USB2.0	2000	480	5/25	127	Нет	4
FireWire 800	2001	850	4.5/72	63	Нет	9
Последовательный SCSI	2004	320-3200	6/500/3000	96/127/192	Да	1
eSATA	2004	2400	2	1	Да	7
IrDA	1995	0.115/4.0	15/1		Да	Беспроводной
Bluetooth	1994	0.7-2.1	1-100	8-127	Да	Беспроводной

 

 

-Шина SCSI(Small   Computer   System   Interface – интерфейс   малых

вычислительных систем) – шина, которая предназначена для подключения  высокопроизводительных дисковых устройств;

-Последовательная шина USB (Universal Serial Bus – \универсальная последовательная магистраль). Это одно из последних нововведений в архитектурах материнских плат. Этот стандарт определяет способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключать до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). Скорость обмена данными до 12 Мбит/с, а у последней модификации шины USB 2.0 – до 60 Мбит/с;[6,C.82]);

-Параллельный порт (LPT-порт) Centronics предназначен для подключения принтера, сканера, внешних дисководов и др.; данные передаются байтами;

-последовательный порт (COM-порт) RS-232C предназначен для подключения низкоскоростных внешних устройств, таких как мышь, модем и тд.; данные передаются битами со скоростью около 100 Кбайт/с;Последовательный порт (COM-порт) RS-232C предназначен для подключения низкоскоростных внешних устройств, таких как мышь, модем и тд.;

-последовательный инфракрасный порт IrDA относится к категории wireless (беспроводных) внешних интерфейсов, однако в отличие от радио-интерфейсов, канал передачи информации создается с помощью оптических устройств.

Кроме этих внешних интерфейсов, компьютеры могут иметь разъемы для подключения внешнего монитора, клавиатуры, мыши. [2,C.638-639]);

При рассмотрении интерфейсов  важным параметром является пропускная способность. Технический прогресс приводит к неуклонному росту объемов передаваемой информации. Немаловажен для интерфейса контроль достоверности передачи данных, который, увы, имеется далеко не везде. С появлением шин USB и Fire Wire в качестве характеристики интерфейса стала фигурировать и топология соединения. Интерфейсные шины USB и Fire Wire реализуют древовидную топологию, в которой внешние устройства могут быть как оконечными, так и промежуточными (разветвителями). Эта топология позволяет подключать множество устройств к одному порту USB или Fire Wire. [1,C.22]);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Порт LPT 

LPT — международный стандарт параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств персонального компьютера.

 
В основном используется для подключения  к компьютеру принтера, сканера и других внешних устройств (часто использовался для подключения внешних устройств хранения данных), однако может применяться и для других целей (организация связи между двумя компьютерами, подключение каких-либо механизмов телесигнализации и телеуправления).

В основе данного стандарта  лежит интерфейс Centronics и его расширенные версии (ECP, EPP).

Название «LPT» образовано от наименования стандартного устройства принтера «LPT1» (Line Printer Terminal или Line PrinTer) в операционных системах семейства MS-DOS.

LPT-порт представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода/вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 386h, 378h и 278h. Порт имеет 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов, выведенные на разъем-розетку DB-25S. В LPT-порте используются логические уровни ТТЛ, что ограничивает допустимую длину кабеля из-за невысокой помехозащищенности ТТЛ-интерфейса. Гальваническая развязка отсутствует — схемная «земля» подключаемого устройства соединяется со схемной «землей» компьютера. Из-за этого порт является уязвимым местом компьютера, страдающим при нарушении правил подключения и заземления устройств. Поскольку порт обычно располагается на системной плате, в случае «выжигания» порта зачастую выходит из строя и его ближайшее окружение, вплоть до выгорания всей системной платы.

 

1.4 COM -порт

 

 

Универсальный внешний последовательный интерфейс — СОМ-порт (Communications Port — коммуникационный порт) присутствует в PC начиная с первых моделей. Этот порт обеспечивает асинхронный обмен по стандарту RS-232C. СОМ-порты реализуются на микросхемах универсальных асинхронных приемопередатчиков. (UART), совместимых с семейством i8250/16450/16550. Они занимают в пространстве ввода-вывода по 8 смежных 8-битных регистров и могут располагаться по стандартным базовым адресам 3F8h (COM1), 2F8h (COM2), 3E8h (COM3), 2E8h (COM4), основой последовательного адаптера является микросхема UART . Обычно используется микросхема UART 16550A. Она имеет 16-символьный буфер на прием и на передачу и, кроме того, может использовать несколько каналов прямого доступа в память DMA.

Название порта указывает на его основное назначение — подключение  коммуникационного оборудования (например, модема) для связи с другими компьютерами, сетями и периферийными устройствами. К порту могут непосредственно подключаться и периферийные устройств с последовательным интерфейсом: принтеры, плоттеры, терминалы и другие. СОМ-порт широко используется для подключения мыши, а также организации непосредственной связи двух компьютеров. К СОМ-порту подключают и электронные ключи.[1,C.49-50]);

Развитие интерфейса СОМ было реализовано соответственно стандартами RS-422/485 и IEEE-1284 (ЕСР/ЕРР), обеспечившими значительное увеличение скорости передачи до 10 и 24 Мбит/с. Стандарт IEEE-1284 также позволил реализовать упаковку-распаковку данных по широко используемому алгоритму RLE на "лету" непосредственно в процессе их передачи, что дополнительно повысило скорость передачи. Однако и эти стандарты не решали вопроса увеличения общего количества подключаемых к компьютеру  устройств, поскольку к  каждому из  портов можно было подключить только одно устройство.[3,C.101]);

 

 

_{1.5 Шина SCSI}

 

 

 Шина-  подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Шина может представлять собой набор проводящих линий, вытравленных на печатной плате, провода, припаянные к выводам разъемов, в которые вставляются печатные платы, либо плоский кабель. Компоненты компьютерной системы физически расположены на одной или нескольких печатных платах, причем их число и функции зависят от конфигурации системы, её изготовителя, а часто и от поколения микропроцессора. Основными характеристиками шин являются разрядность передаваемых данных и скорость передачи данных.

Наибольший интерес вызывают два типа шин – системный и локальный.

Системная шина предназначена для  обеспечения передачи данных между  периферийными устройствами (ПК) и  центральным процессором, а также  оперативной памятью.

Локальной шиной, как правило, называется шина, непосредственно подключенная к контактам микропроцессора, то есть шина процессора.

Small Computer Systems Interface (системный интерфейс  для малых компьютеров) – интерфейс,  разработанный для объединения  на одной шине различных по  своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, стримеры, сканеры и т.д. Интерфейс предназначен для соединения устройств различных классов: памяти прямого и последовательного доступа, CD-ROM, оптических дисков однократной и многократной записи, устройств автоматической смены носителей информации, принтеров, сканеров, коммуникационных устройств и процессоров. Применяется в различных архитектурах компьютерных систем, а не только в PC. Стандарт определяет не только физический интерфейс, но и систему команд, управляющих устройствами SCSI. За время своего существования стандарт активно развивался.

Устройством SCSI (SCSI Device) называется как хост-адаптер, связывающий шину SCSI с какой-либо внутренней шиной компьютера, так и контроллер целевого устройства (target controller), с помощью которого устройство подключается к шине SCSI. С точки зрения шины все устройства могут быть равноправными и являться как инициаторами обмена (инициализирующими устройствами, ИУ), так и целевыми устройствами (ЦУ), однако чаще всего в роли И У выступает хост-адаптер. Каждое ЦУ может содержать до 8 независимо адресуемых логических устройств (ЛУ) со своими номерами LUN (Logical Unit Number), представляющих ПУ или их части. Интерфейс SCSI обеспечил возможность передачи команд нескольким устройствам так, чтобы выполнение команд происходило не последовательно, а одновременно. В процессе развития разработаны семейства интерфейсов SCSI-2, SCSI-3 с различными спецификациями.