Анотація: У даній лекції вводиться поняття інтерфейсу, розглядаються основні інтерфейсні функції і технічні характеристики інтерфейсів вводу / виводу, наводяться системні інтерфейси мікроЕОМ і їх особливості. Мета: познайомити учнів з шинами розширення, використовуваними в архітектурі ПК в даний час, з їх характеристиками і особливостями, навчити визначати можливості системних інтерфейсів і оцінювати їх пропускну здатність.
Типи і характеристики інтерфейсів
Інтерфейс - це апаратне і програмне забезпечення (елементи з'єднання та допоміжні схеми управління, їх фізичні, електричні і логічні параметри), призначене для сполучення систем або частин системи (програм або пристроїв). Під сполученням маються на увазі такі функції:
- видача і прийом інформації;
- управління передачею даних;
- узгодження джерела і приймача інформації.
У зв'язку з поняттям інтерфейсу розглядають також поняття шина (магістраль) - це середовище передачі сигналів, до якої може паралельно підключатися кілька компонентів обчислювальної системи і через яку здійснюється обмін даними. Очевидно, для апаратних складових більшості інтерфейсів можна застосувати термін шина. тому часто ці два позначення виступають як синоніми, хоча інтерфейс - поняття більш широке.
Для інтерфейсів. забезпечують з'єднання "точка-точка" (на відміну від шинних інтерфейсів), можливі такі реалізації режимів обміну: двобічний, напівдуплексний і симплексний. До дуплексним відносять інтерфейси. забезпечують можливість одночасної передачі даних між двома пристроями в обох напрямках. У разі, коли канал зв'язку між пристроями підтримує двонаправлений обмін, але в кожен момент часу передача інформації може здійснюватися тільки в одному напрямку, режим обміну називається напівдуплексним. Важливою характеристикою полудуплексного з'єднання є час реверсування режиму - то час, за яке проводиться перехід від передачі повідомлення до прийому і навпаки. Якщо ж інтерфейс реалізує передачу даних тільки в одному напрямку і рух потоку даних в протилежному напрямку неможливо, такий інтерфейс називають симплексним.
Важливе значення мають також такі технічні характеристики інтерфейсів:
- місткість (максимально можлива кількість абонентів, одночасно підключаються до контролера інтерфейсу без розширювачів);
- пропускна здатність або швидкість передачі (тривалість виконання операцій встановлення та роз'єднання зв'язку та ступінь поєднання процесів передачі даних);
- максимальна довжина лінії зв'язку;
- розрядність;
- топологія з'єднання.
Архітектура системних інтерфейсів
За функціональним призначенням можна виділити системні інтерфейси (інтерфейси. Зв'язують окремі частини комп'ютера як мікропроцесорної системи) і інтерфейси периферійних пристроїв.
Мікро-ЕОМ з точки зору архітектури можна розділити на 2 основні класи:
- використовують внутрішній інтерфейс МП (уніфікований канал);
- використовують зовнішній по відношенню до МП системний інтерфейс.
Системний інтерфейс виконується зазвичай у вигляді стандартизованих системних шин. Однак останнім часом намітилися тенденції впровадження концепцій мережевої взаємодії в архітектуру системних інтерфейсів.
- Unibus фірми DEC (інтерфейс із загальною шиною),
- Multibus фірми Intel (інтерфейс з ізольованою шиною).
Таблиця 14.1. Системні інтерфейси