Тема 3.3 Организация интерфейсов в вычислительной технике

Интерфейс в широком смысле слова – стык, сопряжение, граница раздела взаимодействующих устройств или программ. Под интерфейсом понимается совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных устройств при условии обеспечения информационной, электрической и конструктивной совместимости. Интерфейс может быть программным или аппаратным.

Аппаратный интерфейс – это совокупность алгоритмов обмена (протоколов) и технических средств, обеспечивающих обмен между устройствами. Для организации работы МПС интерфейсы имеют большое значение.

Аппаратные интерфейсы характеризуются пропускной способностью (производительностью), разрядностью слова данных, протяженностью. Производительность оценивается количеством полезной информации, передаваемой в секунду. На производительность влияет тактовая частота и разрядность шины данных. Разрядность слова данных позволяет делить интерфейсы на параллельные и последовательные.

Для различных условий разработано много стандартных интерфейсов. Стандартные интерфейсы определяются тремя характеристиками: способ обмена информацией, электрические параметры аппаратуры интерфейса, конструкция аппаратуры.

В вычислительной технике используется большое количество интерфейсов:

- системные, внутрисистемные интерфейсы («Общая шина», EISA и др.),

- интерфейсы периферийного оборудования (SCSI, ИРПР, RS-232C и др.),

- интерфейсы систем передачи данных (стык С2 и др.) и т.д. При изучении интерфейсов нужно ознакомиться с областями их применения, протоколами работы интерфейсов, электрическими характеристиками, конструктивным исполнением.

Вопросы для самопроверки

1.Поясните термин интерфейс.

2.Перечислите и опишите основные характеристики интерфейсов.

3.Опишите управляющие сигналы интерфейса EISA.

4.Опишите принципы обмена информацией интерфейса RS-232C.

Тема 3.4. Программное обеспечение в сфере профессиональной деятельности

При использовании МПС в сфере профессиональной деятельности для управления работой электротехнического оборудования в большинстве случаев возникает проблема сопряжения внешних устройств с другими блоками системы. Эта проблема успешно решается за счет использования в устройствах сопряжения программируемых параллельных интерфейсов (ППИ) и программируемых последовательных интерфейсов адаптеров (ППА). В универсальных МПС для этой цели применяются программируемые БИС, например, КР580ВВ55 - программируемый параллельный интерфейс, КР580ВВ51 - программируемый последовательный адаптер, называемый также универсальным синхронно – асинхронным приемо - передатчиком (УСАПП), UART8250(УАПП) и другие.

Функциональные возможности МПС расширяются при использовании в их составе программируемых интервальных таймеров (ПИТ), которые вырабатывают последовательности сигналов прямоугольной формы заданной длительности, частоты. ПИТ можно использовать в устройствах реального времени, для формирования сигналов прерывания и т. д.

При изучении данной темы особое внимание следует уделить вопросам программирования микросхем на нужный режим работы, изучению стандартных процедур для управления внешними устройствами, разработке программ для электротехнического оборудования, например, программы оптимизации работы двигателей при выводе на заданный режим работы.

Вопросы для самопроверки

1.Назначение БИС ППИ КР580ВВ55.

2.Режимы работы БИС ППИ КР580ВВ55.

3.Структура регистра управляющего слова БИС ППИ КР580ВВ55.

4.Программирование БИС ППИ КР580ВВ55 для работы в составе МПС.

5.Программирование БИС ППА КР580ВВ51 в режиме асинхронной передачи информации в последовательном коде.

6.Назначение БИС ПИТ КР580ВИ53.

7.Режимы работы БИС ПИТ КР580ВИ53.

8.Программирование каналов таймера на нужный режим работы.

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Общие указания

Контрольная работа содержит пять задач. В каждой задаче – десять вариантов с порядковыми номерами 0…9. Номер варианта для каждой задачи определяется по последней цифре порядкового номера студента в учебном журнале.

Контрольная работа должна быть написана чернилами. Перед решением каждой задачи необходимо изучить рекомендуемый материал учебника и методические указания по соответствующим темам программы.

При оформлении работы следует придерживаться следующих требований.

1. Условие задачи переписывается с данными для Вашего варианта полностью.

2. Ответы приводятся в каждом пункте задачи.

3. Условные графические обозначения интегральных микросхем приводятся по ГОСТ. С этой целью внимательно изучите приложения.

4. Страницы должны быть пронумерованы, рисунки и таблицы подписаны. Рисунки обязательно подписывают снизу, таблицы - сверху.

5. Ответы должны быть конкретными, краткими, чёткими.

6. Работа над ошибками выполняется после рецензии преподавателя.

Задания для контрольной работы

Задача 1

В задаче рассматриваются арифметические основы цифровой техники.

Изучите материалы соответствующего раздела в [1] стр.72-79 и методические указания.

Переведите числа из одной системы счисления в другую для Вашего варианта (таблица 1):

Задание 1. Переведите в десятичную систему счисления числа, представленные в шестнадцатеричной, восьмеричной и двоичной системах счисления.

Задание 2. Переведите в двоичную систему счисления числа, представленные в шестнадцатеричной, восьмеричной и десятичной системах счисления.

Задание 3. Переведите в двоично-десятичную систему счисления в коде 8421 десятичные числа.

Таблица 1

номер варианта	Задание 1	Задание 2	Задание 3
	D0,7B(16); 507,663(8); 11000011,00111(2).	39,6CA(16); 2570,326(8); 196,82(10).	524,318 708,469.
	7С,A5(16); 54,017(8); 101010111,10001(2).	A5E,8B9(16); 4701,563(8); 408,32(10).	617,039 723,548.
	BA,32(16); 70,251(8); 10111110,110101(2).	C07,BA(16); 7520,431(8); 461,62(10).	196,857 923,406.
	91,ED(16); 67,362(8); 100011110,11001(2).	91,ED(16); 67,362(8); 100011110,11001(2).	241,567 763,425.
	4B,8C(16); 61,327(8); 11101011, 00101(2).	90B,F76(16); 7125,634(8); 285,39(10).	452,733 685,821.
	CA,5F(16); 57,206(8); 10111010,11101(2).	A89,0DC(16); 5274,631(8); 432,82(10).	918,327 276,534.
	8B,E6(16); 43,072(8); 11011011, 00111(2)	90C,B3E(16); 3726,513(8); 567,28(10).	498,531 687,293.
	A0,E9(16); 26,751(8); 11110010,11011(2).	76,AE5(16); 6407,253(8); 247,35(10).	931,286 475,193.
	B9,0C(16); 74,532(8); 10001110,10101(2).	F20,CB6(16); 6207,573(8); 573,19(10).	937,581 279,864.
	E7,A5(16); 67,041(8); 10111101, 01111(2).	C2F,5AC(16); 5732,143(8); 356,28(10).	397,076 839,586.