Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Обратный процесс происходит приприеме данных.Разъем для подключения последовательного порта может содержать 25 или 9 выводов (соответственные обозначения — D25 и D9)(табл. 2.8). Только два провода этих разъемов используются для передачи и приема данных. Остальные отведены для вспомогательныхи управляющих сигналов, причем для соединения различных типовустройств может потребоваться различное количество выводовразъемов.Стандарт RS-232-C определяет взаимодействие между устройствами двух типов:* DTE (Data terminal equipment — оконечное/терминальное устройство);• DCE (Data communication equipment — устройство связи).В большинстве случаев компьютер, терминал являются DTE,модемы, принтеры, графопостроители — DCE.Если опустить ненужные подробности, то можно сказать, чтодля связи DTE—DCE (например, компьютер — внешний модем)168Глава 2. Архитектура и структура ВМ и системТаблица 2.8 Структура разъемов интерфейса RS-232-CНомер кон- Принятое сокра- Номер контакта D25 щение по RS-232 такта D9Содержание информацииВход иливыход1ДА-FG (Frame ground - защитное (силовое) заземление)-2ВА3TD (Transmitted data - передаваемые данные)Выход3ВВ2RD (Received data - принимаемые данные)Вход4СА7FITS (Request to send - запрос для передачи)Выход5СВ8CIS (Clear to send - сброс для передачи)Вход6СС6DSR (Data set ready - готовность данных)Вход7АВ5SG (Signal ground - сигнальное заземление)8CF1DCD (Data earner detect - обнаружение передачи данных)Вход20CD4DTR (Data terminal ready - данные готовы к передаче)Выход22СЕ9R! (Ring indicator - индикатор вызова)Вход-Примечания.\.
Контакты 9—19, 21, 23—25 не используются.2. Уровни напряжения на контактах составляют:для логического нуля -15...-13 В;для логической единицы +3...+15 В (промежуток -3...+3 В соответствует отсутствию сигнала).необходимо в разъемах осуществить соединение проводов по принципу «вход—вход» и «выход—выход» (рис. 2.30, а), для связи жеDTE—DTE (например, компьютер—компьютер) принцип соедине123456782022123456782022123456782022132542072076Рис.
2.30. Схемы связи проводов в кабелях для соединения DTE—DCE (а)и DTE-DTE (б)2.5. Интерфейсы169ния другой — «выход—вход» и «вход—выход» (рис. 2.30, б). Структура, приведенная на рис. 2.30, б, используется для соединения двухПК и в обиходе получила название «нуль-модем».Параллельный порт.
Параллельный порт (Centronics) используется для одновременной передачи 8 битов информации. В компьютерах этот порт используется главным образом для подключенияпринтера, хотя это не исключает возможности подсоединения кнему других устройств, например графопостроителей или другихПК. Конструктивно он обычно оформлен в виде 25-контактногоразъема типа D (DB25).
Параллельные порты компьютера обозначаются LPT1-LPT4.Имеется восемь шин (линий) данных, восемь шин заземления(для каждой шины данных), кроме того, имеются следующие управляющие сигналы:• сигнал STROBE (строб) на контакте 7 сообщает принтеру, чтотекущая передача данных окончена и принтер может печататьсимвол;• линия АСК (подтверждение готовности) на контакте 10.
Дотех пор, пока на этой линии высокий потенциал, компьютерне посылает данных;• линия BUSY (занятость) сигнализирует компьютеру о том, чтопринтер занят;• линия SELECT (выбор) показывает, что принтер выбран (т. е.режим online);• линия FDXT — автоматический перевод строки;• линия Error (ошибки) — принтер сообщает об ошибке (например, кончилась бумага);• линия Ink — компьютер переводит принтер в то состояние, вкотором он находился после включения питания (т. е.
начальное состояние);• линия Slctin — по этой линии компьютеру сообщается, готовли принтер принимать данные — при низком уровне сигналапринтер готов принимать данные, при высоком — нет.Хотя чаще всего параллельный порт применялся для передачиданных из компьютера в принтер, его можно использовать и дляприема данных от внешнего устройства.
Сейчас имеются программно-аппаратные средства, которые позволяют осуществить ввод.Параллельное соединение применяется на расстояниях не более5 м, некоторые источники ограничивают расстояние 1—2 м; приувеличении длины параллельных проводов возрастает межпроводная емкость, что приводит к перекрестным помехам, кроме того,растут материальные затраты на реализацию линии.170Глава 2. Архитектура и структура ВМ и системВ принципе, современные параллельные порты должны бытьдвунаправленными и соответствовать требованиям стандарта ЕРР,поскольку ЕРР позволяет передавать данные в 10 раз быстрее, чемстандартные параллельные порты (2 Мбит/с против 200 Кбит/с).USB (Universal system bus) — стандарт, разработанный совместно фирмами Compaq, DEC, Microsoft, IBM, Intel, NEC и NorthernTelecom, предназначен для организации соединения многочисленных и разнотипных внешних устройств с помощью единого интерфейса (рис.
2.31).,.'Стандарт USB позволяет подсоединить до 127 устройств последовательно или использовать концентратор USB (hub), к которомуподсоединяются семь устройств. Разъемы содержат четыре контак-Host Bus? ; КэшI SRAMPCIset^ Системный^контроллерШина PCIBM-IDEАудиоPCI IDE/ISAАкселератор(Р11ХЗ)ySB\ Шина ISAPCI BusUSBШина USBISA BusРис. 2.31. Архитектура взаимодействия элементов с участием USBТипА(хост или хаб)аТип В(устройство)бРис. 2.32. Разъемы интерфейса USB типа А (а) и В (б)2.5.
Интерфейсы171та, включая провода питания (5 В) для таких небольших устройств,как ручной сканер или звуковая колонка (рис. 2.32).Шина USB позволяет многоуровневое каскадирование — архитектурную особенность шины USB, ее логическая топология —многоуровневая звезда.Переломным моментом в истории USB стал выход Windows 98,когда появилась поддержка, начался выпуск устройств, и технология начала свое существование не только у разработчиков, но и упользователей, кстати, многие из которых относят ее появлениеименно к этому моменту.Сегодня USB — это очень популярная универсальная последовательная шина.
Предназначена для легкого подключения различного вида устройств — клавиатуры, мыши, джойстики, колонки,модемы, мобильные телефоны, ленточные, дисковые, оптические имагнитооптические накопители, флэш-диски, сканеры и принтеры,дигитайзеры, — словом все, что подключается к ПК. Также с ожиданием большого роста в области интеграции компьютеров и телефонии шина U SB может выступать в качестве интерфейса для подключения устройств цифровой сети с интегрированными услугами(ISDN) и цифровых устройств Private Branch eXchange (PBX).Пропускной способности в 480 Мбит/с (версия 2.0) достаточнодля удовлетворения потребностей всех этих применений в полноймере.
Добавление устройств больше не сопряжено с установкой дополнительных адаптеров, выполнением сложного конфигурирования, ручным инсталлированием дополнительного программногообеспечения: система автоматически определяет, какой ресурс,включая программный драйвер и пропускную способность, нуженкаждому периферийному устройству и делает этот ресурс доступным без вмешательства пользователя. Популярная периферия сегодня доступна в вариантах с USB гораздо чаще, чем с другими.IEEE 1394 (FireWire). История IEEE 1394, теперь известноготакже как FireWire или i-Link, началась в 1986 г., когда членыMicrocomputer Standards Committee (Комитет Стандартов для Микрокомпьютеров) захотели объединить существовавшие в то времяразличные варианты последовательной шины (Serial Bus).Задачей разработчиков стало создание универсального внешнегоинтерфейса ввода-вывода, пригодного как для работы с мультимедиа, так и с накопителями данных (Mass Storage Device), не говоряуже о таких устройствах, как принтеры, сканеры, и т.
п. Результатомтруда разработчиков стал окончательно утвержденный 12 декабря1995 г. документ, который описывал IEEE 1394.172Глава 2. Архитектура и структура ВМ и системВедущую роль в разработке стандарта играла Apple, котораядала ему имя FireWire, и сразу же сделала ставку на использованиеэтого стандарта в своих компьютерах.При разработке любительских цифровых видеокамер (DV) сталоясно, что наиболее подходящим внешним интерфейсом для них является IEEE 1394. Поэтому, Digital VCR Conference (DVC) приняларешение использовать IEEE 1394 как стандартный интерфейс дляцифровых камер.Первой стала Sony с цифровыми камерами DCR-VX1000 иDCR-VX700, которые впервые имели выход IEEE 1394. Сегодня любая DV-камера оснащается интерфейсом IEEE 1394.
КомпанияTexas Instruments, организовав массовое производство дешевых микросхем для реализации интерфейса IEEE 1394, сыграла огромнуюроль в росте количества контроллеров IEEE 1394 в персональныхкомпьютерах.Из главных особенностей IEEE 1394 можно отметить:• последовательная шина вместо параллельного интерфейса позволила использовать кабели малого диаметра и разъемы малого размера (рис. 2.33);• поддержка «горячего подключения» и отключения;• питание внешних устройств через IEEE 1394 кабель;• высокая скорость;• возможность строить сети из различных устройств и самойразличной конфигурации (рис. 2.34);• простота конфигурации и широта возможностей;• поддержка асинхронной и синхронной передачи данных.ОболочкиСигналпара АПитаниеСигналпара ВРис. 2.33.
Разъем (а) и кабель (6) интерфейса IEEE 1394.Примечание: конструкция разъема аналогична игровому портуприставки Nintendo GameboyИнтерфейс во многом подобен USB 1.0, но является более быстродействующим. В различных спецификациях устанавливаетсябыстродействие от 12,5 Мбит/с до 1,6 Гбит/с и выше.1732.6. Внешние устройстваIEEE 1394КабельЦифроваявидеокамера|Рабочее место 1Рис. 2.34. Соединение разнотипных устройств в сетьс использованием IEEE 1394Это создает возможность для соединения интерфейсом Fire Wireс ЭВМ таких устройств, как аналоговые и цифровые видеокамеры,телевизоры, принтеры, сетевые карты и накопители информации.2.6. Внешние устройстваУстройства ЭВМ перечислены на рис.