Практическая работа №12. Практическая работа 12 Интерфейсы периферийных устройств и внешние интерфейсы. Программноаппаратная совместимость Цель практической работы
 Скачать 311.9 Kb.
|
|
Практическая работа №12 Интерфейсы периферийных устройств и внешние интерфейсы. Программно-аппаратная совместимость Цель практической работы: изучить интерфейсы периферийных устройств, внешние интерфейсы. Теоретические сведения Интерфейс представляет собой совокупность коммутаторов, линий, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов) предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами. Интерфейсы периферийных устройств Периферийные шины используются в основном для внешних запоминающих устройств. Интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics) – интерфейс устройств со встроенным контроллером. При создании данного интерфейса разработчики ориентировались на подключение дисковых накопителей. За счет минимального удаления контроллера от диска существенно повышается быстродействие. В качестве синонима интерфейса IDE применяется термин ATA (AT Attachment). Физически интерфейс IDE реализован с помощью плоского 40-жильного кабеля, на котором размещаются разъемы для подключения одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем расстояние между разъемами должно быть не менее 15 см.  Интерфейс SCSI. SCSI (читается «скази») - один из промышленных стандартов для подключения периферийных устройств — винчестеров, стримеров, сменных жестких и магнитооптических дисков, сканеров, CD-ROM и CD-R, DVD-ROM и т. п. (рис. 4.22). К шине SCSI можно подключить до восьми устройств, включая основной контроллер SCSI (или хост-адаптер). Контроллер SCSI является по сути самостоятельным процессором и имеет свою собственную BlOS (которая иногда может размещаться в BIOS материнской платы). Интерфейс SCSI является параллельным и физически представляет собой плоский кабель с 25-, 50-, 68-контактными разъемами для подключения периферийных устройств. В  нешние интерфейсы Принтеры, модемы и другое периферийное оборудование подключаются 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. Распространенными являются интерфейс Centronics, обеспечивающий радиальное подключение широкого круга устройств с параллельной передачей информации, и RS-232. Данные традиционные интерфейсы в настоящее время вытесняются более быстродействующими — USB и FireWire (табл. 4.7).  Последовательный порт стандарта RS-232-C. Обычно персональный компьютер оборудован хотя бы одним последовательным асинхронным адаптером (который расположен на системной плате либо оформлен в качестве сменной карты), по-другому называемым последовательным портом RS-232-C. Интерфейс RS-232-C является стандартом для соединения ЭВМ с различными последовательными внешними устройствами, в качестве которых первоначально выступали в основном терминалы и печатающие устройства. В операционных системах компьютеров 1 ВМ РС каждому порту RS-232-C присваивается логическое имя сом1 : —СOМ4 : . Последовательная передача данных состоит в побитовой передаче каждого байта цифровой информации в форме кадра Данных, содержащего сигнал начала передачи (Start), сигнал окончания передачи (Stop) и информационные биты (рис. 4.23). Иногда используется контрольный бит Р, которому присваивается такое значение, чтобы общее число единиц или нулей  было четным или нечетным. Бит (или биты) SP сигнализирует об окончании передачи байта. Использование (или нет) битов Р, ST, SP задает формат передачи Данных (кадра) на уровне RS-232. Принимающее и передающее устройства должны применять одинаковые форматы. Параллельный порт. Параллельный порт (Centronics) используется для одновременной передачи 8 битов информации. В компьютерах этот порт используется, главным образом шля подключения принтера, хотя это не исключает возможность подсоединения к нему других устройств, например графопостроителей или даже других ПЭВМ. Конструктивно обычно оформлен в виде 25-контактного разъема типа D (DB25). Имеется восемь шин данных, для каждой шины данных своя линия заземления. Параллельное соединение применяется на расстояниях не более 5 м, некоторые источники ограничивают расстояние  м; при увеличении длины параллельных проводов возрастает межпроводная емкость, что приводит к перекрестным помехам, кроме того, растут материальные затраты на реализацию линии.Он располагается обычно на задней стенке компьютера как D-образная 25-контактная розетка. Там может также иметься D-образная 25-контактная вилка. USB (UniversaI SeriaI Bus) — стандарт, разработанный совместно фирмами Compaq, DEC, Microsoft, lBM, Intel, NEC и Northem Telecom (версия первого утвержденного варианта появилась довольно давно — 15 января 1996 г.) и предназначенный для организации соединения многочисленных и разнотипных внешних устройств с помощью единого интерфейса (рис. 4.24). Основная цель стандарта, поставленная перед его разработчиками, — создать реальную возможность пользователям работать в режиме Plug-n-Play с периферийными устройствами. Это означает, что должно быть предусмотрено подключение устройства к работающему компьютеру, автоматическое распознавание его немедленно после подключения и последующей установки соответствующих драйверов. Кроме этого,  желательно питание для маломощных устройств подавать через саму шину. Стандарт USB позволяет подсоединить до 127 устройств последовательно или используя концентратор USB (hub), к которому подсоединяются семь устройств. Разъемы содержат четыре контакта, включая провода питания (5 В) для таких небольших устройств, как ручной сканер или звуковая колонка. Интерфейс FireWire. Впервые разъемы IEEE 1394 были установлены на цифровых камерах DCR-VX1000 и DCR-VX700 (Sony). Сегодня любая DV-камера оснащается интерфейсом IEEE 1394. Интерфейс во многом подобен USB 1.0, но является более быстродействующим (в различных спецификациях устанавливается быстродействие от 12,5 Мбит/с до 1,6 Гбит/с и более). Это создает возможность для соединения интерфейсом FireWire ЭВМ с такими устройствами, как аналоговые и цифровые видеокамеры, телевизоры, принтеры, сетевые карты и накопители информации (рис. 4.25). Интерфейс FireWire поддерживает синхронную и асинхронную передачу данных и предоставляет возможность подключения до 63 устройств на один порт. При этом поддерживается скорость передачи 100, 200 и 400 Мбит/с (т. е. 12,5, 25, 50 Мбайт/с), прорабатываются варианты на 800 и 1600 Мбит/с. При этом различные пары устройств могут обмениваться данными на различной скорости, например на 100 и 400 Мбит/с. Для связи используется шестижильный медный кабель или оптоволокно. Из этих шести проводов два идут к источнику питания, а четыре других, организованных как две экранированные витые пары, используются для передачи данных. Кабель в целом также экранирован. По проводам питания может подаваться напряжение от 8 до 40 В (ток до 1,5 А), это позволяет отказаться от источников питания в периферийных устройствах.  Программно-аппаратная совместимость Для обеспечения программно-аппаратной совместимости используется утилита Драйвер. Драйвер — это программный компонент, который позволяет операционной системе и устройству взаимодействовать друг с другом. Например, предположим, что приложению требуется считать некоторые данные с устройства. Приложение вызывает функцию, реализованную операционной системой, а операционная система вызывает функцию, реализованную драйвером. Драйвер, написанный той же компанией, которая разрабатывалась и изготовлена с устройством, знает, как взаимодействовать с оборудованием устройства для получения данных. После того как драйвер получит данные с устройства, он вернет данные в операционную систему, которая вернет их в приложение. Практическая часть: С помощью системных программ Windows и Aida64, определите интерфейсы периферийных и внешних устройств ПК. Проверьте наличие драйверов и укажите их версии. Дать сравнительную характеристику периферийных устройствам компьютера. Определить их достоинства и недостатки. Домашнее задание: 1. Перечислите интерфейсы накопителей и дайте их краткую характеристику. 2. Дайте сравнительную характеристику интерфейса IDE. 3. Дайте сравнительную характеристику шины SCSI. 4. Какие типы внешних интерфейсов вы знаете? 5. Дайте сравнительную характеристику интерфейсов USB и IEEE 1384 (FireWire). |