Тема: Понятие: интерфейс. Виды интерфейсов системного блока. Понятие: драйвер.
Содержание. 1. Понятие интерфейс. 2. Внутренние интерфейсы (шины). 3. Интерфейсы периферийных устройств. 4. Интерфейсы внешних устройств. 5. Интерфейсы беспроводной связи. 6. Интерфейсы процессоров. 7. Интерфейсы мониторов.
1. Классификация Интерфейсов. Связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые называются интерфейсами. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информации между устройствами.
В соответствии с функциональным назначением интерфейсы можно поделить на следующие классы: § системные интерфейсы ЭВМ; § периферийного оборудования; § программно-управляемых модульных систем и приборов; § интерфейсы сетей передачи данных и др.
2. Внутренние интерфейсы (шины). Различные микросхемы и устройства, образующие ПК, должны быть соединены друг с другом таким образом, чтобы они имели возможность обмениваться данными и целенаправленно системно управляться. Эта проблема решена путем применения так называемых шин. Шина представляет из себя набор проводников (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными.
В минимальной комплектации шина имеет три типа линий: qуправления; qадреса; qданных. Обычно система включает в себя два типа шин: A. системная шина, соединяющая процессор с ОЗУ и кэш – памятью; B. множество шин ввода – вывода, соединяющие процессор с различными периферийными устройствами. Последние соединяет с системной шиной мост, который встроен в (chipset).
Вторичная шина ЦП Кэш память Системная шина Оперативная память Первичная шина Мост Шины вводавывода Периферийные устройства.
Системная шина физически разделена на две: § первичную связывающую процессор с ОЗУ и ОЗУ с периферийными устройствами; § вторичную шину для связи с кэш – памятью. Использование двойной независимой шины повышает производительность за счет возможности для процессора параллельно обращаться к различным уровням памяти. Системная шина часто упоминается как “главная шина”, “шина процессора” или “локальная шина”. Шины ввода – вывода – “шина расширения”, “внешняя шина”, “хост - шина”.
3. Интерфейсы периферийных устройств. IDE (Integrated Device Electronics) – интерфейс устройств со встроенным контроллером. При создании этого интерфейса разработчики ориентировались на подключение дискового накопителя. За счет минимального удаление контроллера от диска существенно повышается быстродействие. EIDE – имеет первичные и вторичные каналы, к каждому из которых можно подключить два устройства, т. е. всего их может быть четыре. Это может быть жесткий диск, CDRom или переключатель дисков.
Физически интерфейс IDE реализован с помощью плоского 40 – жильного кабеля, для подключения одного или двух устройств. Последовательный интерфейс Serial ATA (SATA). Первое поколение (SATA/150 или SATA. 1) появилось на рынке в середине 2002 года и поддерживало скорость передачи данных до 1, 5 Гбит/с, следующая версия поддерживала скорость передачи данных до 3 Гбит/с. Однако сегодняшние устройства НЖМД не поддерживают таких скоростей, поэтому реальное быстродействие системы ограниченно возможностями дисковода.
Спецификацию 3, 0 Гбит/с часто называют “Serial ATA II”, “SATA II”, SATA/300. Интерфейс SCSI - был разработан в конце 1970 - годов. Первоначально назывался SACI, после стандартизации в 1986 году уже под именем SCSI (читается как “скази”) стал одним из промышленных стандартов для подключения периферийных устройств – винчестеров, сканеров, CD-ROM, CD-R, DVD-ROM и т. д. К шине SCSI можно подключить до восьми устройств. Интерфейс SCSI является параллельным и физически представляет из себя плоский кабель с 25 -, 50 -, 68 – контактными разъемами для подключения периферийных устройств.
4. Интерфейсы внешних устройств. 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.
Последовательный порт стандарта RS-232 C. Обычно любой ПК оборудован хотя бы одним последовательным адаптером, который расположен на системной плате, либо оформлен в качестве сменной карты. Интерфейс RS-232 -C разработан EAI (Ассоциация производителей электроники), и является стандартом соединения ЭВМ с различными последовательными внешними устройствами в качестве которых выступают часто печатающие устройства. В ОС каждому порту RS-232 -C присваивается логическое имя COM 1: - COM 4: .
Наружные разъёмы материнской платы: PS/2 (1 — мышь, 2 — клавиатура), 100 BASE-T 8 P 8 C (3), USB (4), RS-232 DE-9 (5), IEEE 1284 (LPT) DB-25 (6), видеопорт VGA (7), игровой порт (8)) и аудиоразъемы мини-TRS (9)
Разъём DE-9, часто используемый для передачи по протоколу RS-232.
Параллельный порт (Centronics) используется для одновременной передачи 8 битов информации. В компьютере этот порт используется главным образом для подключения принтера, хотя это не исключает возможность подключения к нему других устройств, например других ЭВМ. Параллельные порты компьютера обозначаются LPT 1 – LPT 4. Для потребителей: USB интерфейс, эффективно заменил параллельный порт принтера. Многие производители персональных компьютеров и ноутбуков рассматривают параллельный порт как устаревшее наследие прошлого и больше не поддерживают параллельный интерфейс.
Параллельный порт.
USB (Universal system bus) – стандарт разработанный совместно фирмами Compaq, DEC, Microsoft, IBM, Intel, NEC. Версия первого утвержденного варианта появилась 15 января 1996 г и предназначалась для организации соединения многочисленных и разнотипных внешних устройств с помощью единого интерфейса. Стандарт USB предполагает взаимодействие по архитектуре “клиент - сервер” (используется терминология “Master - slave”) и позволяет подключать до 127 устройств последовательно или используя концентратор USB (hub) к которому присоединяется до 7 устройств.
Технические характеристики. Возможности USB (версия 1. 1): § режим высокой скорости обмена (full-speed signaling bit rate) -12 Мбит/с; § максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена – 5 м; § режим низкой скорости обмена (low – speed signaling bit rate) – 1, 5 Мбит/с; § максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена – 3 м; § максимальное количество подключаемых устройств -127; § возможное подключение устройств с различными скоростями обмена.
“USB на ходу” (On-The-Go - OTG). Выпущен в 2001 году. Это новое добавление к спецификации USB 2. 0. Добавляет новые небольшие разъемы, протокол для установления связи, требования к электропитанию.
• Спецификация USB 3. 0 • В спецификации USB 3. 0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2. 0, причём для однозначной идентификации разъёмы USB 3. 0 принято изготавливать из пластика синего цвета. Кабель USB 2. 0 содержит в себе четыре линии — пару для приёма/передачи данных, плюс и ноль питания. В дополнение к ним USB 3. 0 добавляет ещё четыре линии связи (две витые пары), в результате чего кабель стал гораздо толще. Hовые контакты в разъёмах USB 3. 0 расположены отдельно от старых в другом контактном ряду. Спецификация USB 3. 0 повышает максимальную скорость передачи информации до 5 Гбит/с — что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2. 0. Таким образом, скорость передачи возрастает с 60 Мбайт/с до 600 Мбайт/с и позволяет передать 1 Тб не за 8 -10 часов, а за 40 -60 минут. • • Версия 3. 0 отличается не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 м. А до 900 м. А. Таким образом, от одного хаба можно подпитывать большее количество устройств либо избавить сами устройства от отдельных блоков питания.
USB 3. 0 хаб, демонстрационная плата на базе микросхемы VL 810 фирмы VIA
Интерфейс Fire. Ware. История этого интерфейса началась в 1986 году. Этот интерфейс известен также под именем IEEE 1394 и как i-Link. Ведущую роль в разработке стандарта сыграла компания Apple, которая сразу же, сделала ставку на использование этого стандарта в своих компьютерах. Из главных особенностей можно выделить: v высокая скорость; v поддержка “горячего подключения” и отключения. v простота конфигурации и широта возможностей; v возможность строить сети различной конфигурации из разнообразных устройств и т. д.
Интерфейс Fire. Ware
Внешний последовательный интерфейс SATA e. SATA. Стандарт внешнего интерфейса был внедрен в середине 2004 г. Имеет следующие особенности: • полная скорость SATA для внешних дисков (115 Мбайт/с); • длина кабеля ограниченна 2 м; • минимальное и максимальное напряжение передаваемых сигналов были повышены до 500 -600 м. В (от 400 -600 м. В).
e. SATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» . Горячая замена (англ. Hot. Swap — горячая замена и англ. Hot. Plug — горячее подключение) — термины означающие отключение или подключение электронного оборудования в (компьютерной) системе во время её работы без выключения питания и остановки (системы) (Hot. Plug), а также замену (переподключение) блока в целом (Hot. Swap). Также существует термин, обозначающий противоположность горячей замене — Холодная замена, то есть все (пере)подключения производятся после остановки системы и снятия напряжения (остаточного потенциала). В настоящее время большинство системных плат ЭВМ не поддерживают разъемы e. SATA. В отличие от USB и Fire. Ware, e. SATA не обеспечивает подключаемое устройство электропитанием, поэтому в случае необходимости нужен дополнительный кабель питания или адаптер.
Внешний интерфейс SATA/Коннектор SATA и разъёмы на материнской плате
• 5. Интерфейсы беспроводной связи. Ir. DA. Ассоциация инфракрасной передачи данных, начиная с 1993 г. , работала над открытым стандартом инфракрасной передачи данных на короткие расстояния. Спецификация Ir. DA базируется на двух стандартах – протоколе физического уровня 115 Кбит/с, который был развит Hewlett Packard. В настоящее время Ir. DA – один из самых распространенных стандартов для организации передачи информации по открытому инфракрасному каналу. Это протокол передачи данных связи “точка”, предназначенный для работы на расстоянии до 1 м со скоростями между 9, 6 Кбит/с и 16 Мбит/с.
• Bluetooth. Названная по имени датского короля Х столетия это спецификация для портативных устройств, обеспечивающая дешевую радиосвязь между мобильными компьютерами, мобильными телефонами, цифровыми камерами и т. д. Устройство, связывающее по протоколу Bluetooth работают в режиме “клиент-сервер”. Устройство клиент может вызывать до 7 устройств серверов. Клиент и сервер могут в любой момент поменяться местами. Модули Bluetooth имеют приемопередатчики, которые сканируют пространство и обнаруживают другие устройства Bluetooth, что установить связь.
• • • • • • 1. Загрузите операционную систему DOS. Проверьте ее версию набрав в командной строки Ver. 2. В командной строке набрерите следущую команду: Dos. Shell, при этом на экране появится оболочка DOS 6. 22 Dos. Shell. 3. С помощью клавиши F 10 зайдите в меню выберите пункт File, затем пункт Options, View, Tree, Help. Внимательно прочитайте названия подменю в этих пунктах. Запишите названия этих подпунктов. 4. Зайдите в пункт меню Options и выберите подпункт Display. В появившемся окне будут заданы режимы монитора – текстовой и графический (text 25, 43, 50 строк на экране, Graphics 25, 30, 34, 43, 60). Проверьте работу монитора в каждом из этих режимов. 5. Зайдите в пункт меню Options и зайдите в подпункт Color и выберите один из предложенных сочетаний цветов. В дальнейшем установите зеленую палитру цветов. 6. С помощью клавиши Tab перейдите на любой файл в правом окне и выберите пункт меню Options и подпункт Show. Information. Запишите информацию о файле. 7. Исследуйте меню View следующим образом: выберите Single. File. List, должны появится две панели справа – дерево каталогов, слева – файлы, находящиеся в этом каталоге. Далее выберите Dual. File. List появится вторая панель внизу, повторяющая верхнюю. Потом рассмотрите Program/File. List, в этом режиме появится окно Main с составляющими: Command. Prompt, Editor, MSDOS Qbasic и расширенное меню Disk Utilities (Disk Copy, MS Anti. Virus, MS Back. Upидр. ). 8. Выйдите в командную строку с помощью опции Command. Prompt. Вернитесь в оболочку Dos. Shell. 9. Отредактируйте текстовой файл в каталоге student с помощью опции Edit, которая вызывает встроенный текстовой редактор. При загрузке файла указывайте полный путь к файлу. Не сохраняйте изменения в файле. Выйдите из редактора нажав клавишу ALT и выход. 10. Загрузите Qbasic и проверьте работу интерпретатора. 11. Выйдите в командную строку и наберите mouse. Этой командой вы запустите драйвер мыши и на экране появится указатель мыши.
Скачать презентацию Тема Понятие интерфейс Виды интерфейсов системного блока Понятие
681212.ppt