Подключение периферийных устройств к ЭВМ и сопряжение цифровых устройств различного назначения.

См. ИУиС рефераты

Под информационными интерфейсами обычно понимается совокупность аппаратно-программных средств, обеспечивающих взаимодействие процес­соров с функциональными блоками устройства управления, другими про­цессорами или с внешними устройствами. К информационным интерфейсам относят также устройства ввода/вывода, обеспечивающие связь с челове- ком-оператором.

Если к проектируемому устройству не предъявляется специальных тре­бований, например секретности, то в целях снижения стоимости проекта стремятся максимально унифицировать интерфейсы по всем видам обеспе­чения: информационному, программному, аппаратному. Но при этом надо помнить, что, даже используя стандартные комплектующие, можно нахо­дить очень эффективные нетиповые решения.

Различают аналоговые и цифровые интерфейсы.

Аналоговые интерфейсыпроектируют как электрические четырехполюс­ники, соединяющие выход источника (истока, передатчика) с входом при­емника (стока), стремясь обеспечить минимальные потери мощности в этих сопряжениях, искажение сигнала не выше допустимого, электромагнитную совместимость, установленную нормами для данного класса изделий; требо­вания ТЗ, ОПР и критериев качества по стадиям проектирования. Проект­ные задачи аналоговых интерфейсов могут быть как простые (например, вы­бор пары проводов), так и сложные (например, проектирование усилителей, фильтров, модуляторов и демодуляторов и т. п.), но практически всегда са­мая сложная задача может быть разбита на цепочку типовых задач электро­ники, решения которых известны.

Цифровые интерфейсыделятся на параллельные и последовательные. Представление цифровых данных, каждому биту которых выделена отдель­ная линия шины, называют параллельнымдвоичным числовым кодом (ДЧК). Передача этого кода осуществляется одновременно по всем выделенным ли­ниям.

ДЧК, изображенный последовательным временным рядом логических уровней, соответствующих значениям разрядов, называют последователь­ным. Каждый бит этого кода передается по одной и той же линии.

Обмен данными в двоичных последовательных кодах внутри устройства управления и с внешними системами осуществляется в определенных режи­мах под управлением специальных сигналов. Согласование во времени фор­мирования этих сигналов с приемом или выдачей информации называют протоколом обмена.

Различают следующие способы обмена.

Синхронный обмен данными происходит за промежуток времени, в тече­ние которого действует импульс синхронизации, формируемый источником данных обмена.

Асинхронный обмен предполагает управление передачей данных сигна­лами источника (истока) и приемника (стока). При таком обмене источник данных посылает приемнику сигнал запроса передачи (REQUEST), в ответ на который приемник выдает сигнал, подтверждающий готовность принять данные (ACKNOLEDGE).

Полусинхронный обмен. Для организации такого обмена применяются два основных сигнала: CLOCK — синхронизация и WAIT — ожидание.

Сигнал CLOCK, как и при синхронном обмене, формирует источник, а WAIT — приемник. Если приемник обладает быстродействием, достаточным для приема данных за один такт синхронизации, работа названного прото­кола аналогична синхронному. Если же приемник не успевает принимать данные в течение одного такта, то он сообщает об этом источнику активным сигналом WAIT. При получении этого сигнала источник продолжает выда­вать такты синхронизации и прежние данные, которые не были приняты. Когда WAIT становится пассивен, источник выдаст новую информацию.

Кроме рассмотренных способов обмена данными, различают еще три ре­жима работы в зависимости от направления передачи данных: дуплексный, полудуплексный, симплексный.

Дуплексный режим означает одновременную трансляцию данных в обо­их направлениях по разным каналам шины. В полудуплексном режиме передача осуществляется в противоположных направлениях поочередно, при этом должны быть предусмотрены средства переключения направле­ния обмена данными. Симплексный режим означает одностороннюю пере­дачу данных, во встречном направлении передаются только сигналы управ­ления.

Параллельные интерфейсы.