М.Гук - Интерфейсы ПК, справочник, страница 3

Шины расширения ввода/ вывода реализуются в виде слатов (щелевых разъемов) на системной плате компьютера. К ним относятся: ч 15А-8 и 1БА-16 — традиционные универсальные слоты подключения периферийных алаптсров, нс требующих высоких скоростей обмена (раньше 13А была единственной шиной расширения). ° Е1ЗА — дорогая (по стоимости и системной платы, и плат расширения) 32-битная шина средней производительности, применяемая в основном для подключения контрол- Введение леров дисков и адаптеров локальных сетей в серверах. В настоящее время вытесняется шиной РС1, хотя н применяется в серверах, где необходимо установить множество плат расширения (системную плату, у которой слотов РС1 больше, чем 4, найти довольно трудно, а для шины Е1ЯА 6-8 слотов — явление обычное).

в МСА — шина компьютеров РЯ/2, до сих пор применяемая и в некоторых серверах. Производительность — средняя. Адаптеры для шины МСА не получили широкого распространения, Ч1. — быстродействующая 32-или 64-битная локальная шина процессора, применявшаяся в среднем поколении системных плат для процессора 486. Используется для подключения контроллеров дисков, графических адаптеров и контроллеров локальных сетей в паре со слотом 1ЯА/Е15А.

С процессорами последующих поколений не применяется. я РС1 — самая распространенная высокопроизводительная 32/64-битная шина, применяемая в компьютерах на процессорах 486 и старше, а также на «неинтеловских» платформах. Используется для подключения адаптеров дисков, контроллеров ЯСЯ1, графических, коммуникационных и других адаптеров. На системной плате чаще всего устанавливают 3 или 4 слота РС1. в АСР— магистральный интерфейс подключения интеллектуальных графических адаптеров, применяемый в новых системных платах для процессоров п1есгого поколения. я РС Сагс1, он жс РСМС1А — слот расширения блокнотных компьютеров, который в принципе может присутствовать и в компьютерах настольного исполнения (встречать на практике не доводилась). Предназначен для подключения периферии к блокнотным РС.

За универсальность и производительность внутренних шин расширения приходится расплачиваться более замысловатой реализацией интерфейсных схем и сложностями при обеспечении совместимости с другим установленным в компьютер оборудованием. Здесь ошибки могут приводить к потере (хорошо, если временной) работоспособности компьютера. 1В Введение Недаром ссрьезныс производители компьютеров гарантируют работоспособность своих изделий только при установке сертифицированных (ими или независимыми лабораториями) карт расширения. При использовании внешних интерфейсов неприятности в случае ошибок чаще всего имеют отношение только к подключаемому устройству. Хотя и здесь случаются всякие «чудеса», часть из которых описана в приложении Г. Своеобразное положение занимает шина ЗС51 — интерфейсная шина системного уровня, предназначенная для подключения широкого спектра ПУ, требующих высокой скорости обмена данными.

Конструктивно эта шина реализуется ленточным кабелем-шлейфом, соединяющим внутренние и внешние устройства с хост-адаптерам компьютера. По функциональным возможностям и производительности за этой шиной «гонится» похожая по конструкции шина АТА„которая из специализированного интерфейса дисковых накопителей выросла до вполне универсального интерфейса АТАР1, логически родственного ЯСЯ1.

Однако, в отличие от ВСЕ, АТА конструктивно является сугубо внутренней, а по функциональным возможностям (количеству подключаемых устройств, обеспечению многозадачности) шину БСЯ1 ей, похоже, нс догнать. На этом мы закончим краткий обзор интерфейсов и перейдем к их детальному описанию. 1. Параллельные интерфейсы Параллельные интерфейсы характеризуются тем, что в них для передачи бит в слове используются отдельные сигнальные линии, и биты передаются одновременно. Параллельные интерфейсы используют логические уровни ТТЛ (транзисторно-транзисторной логики), что ограничивает длину кабеля изза невысокой помехозащищенности ТТЛ-интерфейса.

Гальваническая развязка отсутствует. Параллельные интерфейсы используют для подключения принтеров. Передача данных может быть как однонаправленной (Сепггопйл), так и двунаправленной (Вгггонгс«). Иногда параллельный интерфейс используют для связи между двумя компьютерами — получается сеть, «сделанная на коленке» (1лр1лпк). Ниже будут рассмотрены протоколы интерфейсов Сенггонгсз, стандарт 1ЕЕЕ 1284, а также реализующие их порты РС. 1.1. Интерфейс Сеп1гоп1се и ~РТ-порт Для подключения принтера по интерфейсу Сепггоп1сх в РС был введен порт параллельного интерфейса — так возникло название (РТ-порт (1.ше РгшТег — построчный принтер), Хотя сейчас через зтот порт подключаются не только построчные принтеры, название «ЕРТ» осталось.

1.1.1. Интерфейс Сеп1гоп1сз Понятие Сенггонгсх относится как к набору сигналов и протоколу взаимодействия, так и к Зб-контактному разъему на принтерах. Назначение сигналов приведено в табл. 1.1, а временные диаграммы обмена с принтером — на рис. 1.1. Интерфейс Селггон1сз поддерживается принтерами с параллельным интерфейсом. Его отечественным аналогом является интерфейс ИРПР-М.

Традиционный порт ЯРР (8тапйагд Рата!!е! Рогг) является однонаправленным портом, через который программно реализуется протокол обмена Сенггонгсх Порт вырабатывает 1. Параллельные инте йсы !(о* Контакт Назначение Строб данных. Даш!ые фиксируют- ся по низкому уровню сигнала 2-9 линии данных. Оата О (контакт 2) — младгпий бит оа!а !о:у) Асмшн1ебйе — импульс подтаерж- дения приема байта (запрос на прием следугощега).

Мажет исполь- зоваться для формирования запроса прерывания 1О Занято. Прием данных возможен только при низком уровне сигнала О Визу 12 О Высокий уровень снгпализиру ст о конце бумаги Сигнализирует о включении прин- тера (обычно в принтере соединя- ется резистором с цепью +5 В) 13 О Автоматический перевод строки. При низком уровне принтер, получив символ СЛ (Сагу!зле Не!огп — возврат каретки), автоматически выполняет и функцию й (1.!пе Реей — перезол строки) Ошибка: конец бумаги, состояние Оррнйпе илн вцутренния опгибка принтера О Егин№ Инициализация (сброс в режим параметров умолчания, возврат к началу строки) 31 вн№ Выбор принтера (низкнм уровнем).

Прн высоком уровне принтер не воспринимает остальные сигналы интерфейса Месс !и№ !9-30, ЗЗ Общий провод интерфейса аппаратное прерывание по импульсу на входе Асйй. Сигналы порта выводятся на разьем х)В-2зз" (розетка), установленный непосредственно на плате адаптера (или системной плате) или соединяемый с ней плоским шлейфом. Название и назначение сигналов разъема порта (табл. 1.2) соответствуют интерфейсу Сел(гонт!в. 'йй(йй!й(Е 1;й"(тай((ааа№)мййй!ффффф)й(!Етк(1 Гхртцйул(®~~Ф З 1.1.

рфвйс Сеп(гопсб и ~РТ-порт данные деаствимльны Валу Рмо. 1.1. Передача данных по протоколу Сеп(гоп(св ' 1/О залает направление передачи (вход/выход) сигнала порта. О/! обозначает выхолныс линии, состояние которых считывается при чтении нз портов вывола; ()) — выходные линии, состояние которых может быть считано только прн особых условиях (см.

ниже). *" Символом «т,» отмечены инвертированные сигналы (1 в регистре соответствует низкому уровню линии). "' Вход дохл соединен резистором (10 кОм) с питанием »5 В. 1.1.2. Традиционный ЬР3'-порт Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода/вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются ЗВСЬ, 378Ь и 278Ь. Порт может использовать линию запроса аппаратного прерывания, обычно (й(77 или (П~Ю. Порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов. В105 поддерживает до четырех (иногда до трех) 1.РТ-портов (1.РТ1-1.РТ4) своим сервисом — прерыванием (ИТ (7(ь обеспечивающим через них связь с принтером по интерфейсу Сепг»онпз.

Этим сервисом В108 осуществляет вывод символа (по опросу готовности, не используя аппаратных прерываний), инициализацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера. Стандартный порт имеет три 8«битных регисгпра, расположенных по соседним адресам в пространстве ввода/вывода, начиная с базового адреса порта (ад8Е). Рв(в»год(вгег(О»1) — регистр данных, адрес-си«БЕ. Данные, записанные в этот порт, выводятся на выходные линии интерфейса. Данные, считанные из этого регистра, в зависимости от схемотехники адаптера соответствуют либо ранее записанным данным, либо сигналам на тех же линиях, что нс всегда одно и то же. Если в порт записать байт с единицами во всех разрядах, а на выходные линии интерфейса через микросхемы с выходом типа «открытый коллектор» подать какой-либо код (или соединить ключами какие-то линии со схсмной землей), то этот код может быть считан из того жс регистра данных.

Таким образом на многих старых моделях . адаптеров можно реализовать порт ввода дискретных сигналов, однако выходным цепям передатчика информации придется «бороться» с выходным током логической единицы выходных буферов адаптера. Схемотехника ТТЛ такие решения не запрещает, но если внешнее устройство выполнено на микросхемах КМОП, их мощности может нс хватить для «победы» в этом шинном конфликте. Однако соврсмсн- 1.1. Интерфейс Сеп1гоп1сз и (.РТ-порт ные адаптеры часто имеют в выходной цепи согласующий резистор с сопротивлением до 50 Ом. Выходной ток короткого замыкания выхода на землю обычно не превышает ЗО мА Простой расчет показывает, что в случае короткого замыкания контакта разъема на землю при выводе «единицы» на этом резисторе падает напряжение 1,5 В, что входной схемой приемника будет воспринято как «единицам Так что такой способ ввода не будст работать на всех компьютерах. На некоторых адаптерах портов выходной буфер отключастся перемычкой на плато.