Конструкция и назначение выводов всех интерфейсных кабелей ПК с внешними устройствами

Основные виды интерфейсов

Основным назначением интерфейса является унификация внутрисистемных и межсистемных связей и устройств сопряжения с целью эффективной реализации прогрессивных методов проектирования функциональных элементов вычислительной системы.

Если говорить о классификации интерфейсов, то можно выделить следующее:

• — Машинные интерфейсы предназначены для организации связей между составными элементами ЭВМ, т. е. непосредственно для их построения и связи с внешней средой.
• — Интерфейсы периферийного оборудования выполняют функции сопряжения процессоров, контроллеров, запоминающих устройств и аппаратурой передачи данных.
• — Интерфейсы мультипроцессорных систем представляют собой в основном магистральные системы сопряжения, ориентированные в единый комплекс нескольких процессоров, модулей памяти, контроллеров запоминающих устройств, ограничено размещенных в пространстве.
• — Интерфейсы распределенных вычислительных систем предназначены для интеграции средств обработки информации, размещенные на значительном расстоянии.
• — Интерфейс АТА и Fast ATA
• — Интерфейс Enhanced IDE
• — Интерфейс ATAPI

Характеристика ATA:

• — Поддерживает только два диска
• — Может использоваться только для подключения
• — Емкость диска не может превышать 528 мб

Характеристика Enhanced:

• — Поддерживает 4-е диска при двухканальном контроллере и допускает дальнейшее расширение
• — Обеспечивает возможность подключения устройств ATAPI (CD-ROM)
• -Высокая скорость обмена данных (10−13 мб/сек)

Интерфейс ATAPI (АТА Packet Interface) служит для подключения к контроллеру IDE новых устройств хранения, подобных приводам CD-ROM. В традиционной компьютерной архитектуре использовался механизм переноса данных, основанный на регистрах. Современные варианты архитектуры используют механизм передачи на основе пакетов. ATAPI является расширением стандарта IDE, обеспечивающим возможность работы с пакетами. Спецификация ATAPI добавляет к IDE единственную новую команду, расширяющую функции контроллера, и две новых команды адресации, а вот интерфейс ATA используется для подключения только HDD, это и есть их основное различие.

Спецификация IDE/ATA была предложена в качестве недорогой альтернативы интерфейсам ESDI и SCSI для персональных компьютеров семейств IBM PC XT/AT. В результате сотрудничества компании Western Digital с Compaq Computer Corporation был разработан интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics), называемый также ATA (AT attachment). Интерфейс был стандартизован (ANSI X3T9.2/90−143) в 1990 г. как ATA (AT Attachment). Основным отличием нового интерфейса была реализация" большинства функций контроллера непосредственно на плате дискового накопителя. Такой подход упростил и удешевил хост-адаптеры, используемые для подключения винчестеров к компьютеру, и позволил обеспечить высокий уровень совместимости устройств разных фирм. Этаа версия стандарта IDE обеспечивала возможность подключения к компьютеру четырех винчестеров и позволяла обмениваться данными с диском на скорости до 10Мбайт/сек, однако реальная скорость ограничивалась прежде всего возможностями самого винчестера. Подключение четырех устройств, предусмотренное спецификацией IDE, в компьютерах семейства IBM PC AT, в спецификации ATA/IDE реализовано не было. Кроме того, совместное использование стандарта АТА и программного интерфейса Int 13 BIOS ограничивало размер дисковых устройств 528Мб.

LPT — Line printer — построчный принтер. Однако впоследствии он стал использоваться для подключения других периферийных устройств — сканеров, дисководов типа Zip и ряда других устройств. Базовая разновидность порта позволяет передавать данные только в одном направлении (от ПК к ПУ), однако позднее был разработан ряд стандартов двунаправленной передачи данных. Адаптер параллельного порта представляет собой набор регистров, расположенных в адресном пространстве устройств ввода/вывода. Количество регистров зависит от типа порта, однако три из них стандартны и присутствуют всегда — регистр данных, регистр состояния и регистр управления. Адреса регистров отсчитываются от базового, стандартные значения которого ЗВСh, 378h, 278h. Порт может использовать аппаратное прерывание (IR.Q7 или IRQ9). Многие современные системы позволяют изменять режим работы порта, его адрес и IRQ из настроек BIOS Setup. LPT порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-х битную шину управляющих сигналов. Очевидно, что порт резко асимметричен — 12 линий работают на вывод и только 5 на ввод. Сигналы порта выводятся на стандартный разъем DB-25S (розетка), который размещен непосредственно на плате адаптера или соединяется с ним плоским шлейфом (в случае, если адаптер интегрирован с материнской платой). В качестве недостатков стандартного LPT порта следует отметить невысокую скорость передачи данных (100 — 150 КБ/сек), загрузку процессора при передаче данных, невозможность двунаправленного побайтного обмена.

Последовательный СОМ порт предназначен для передачи данных и использует одну сигнальную линию для передачи в одном направлении. Информационные биты передаются последовательно друг за другом, отсюда и название интерфейса. Последовательная передача данных может осуществляться в синхронном и асинхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту данных предшествует старт-бит, за ним следуют биты данных, после них может передаваться бит паритета (четности) и, в завершение посылки, передается стоп-бит, гарантирующий определенную выдержку времени между соседними посылками (рисунок 3.2). Старт-бит следующей посылки может передаваться в любой момент времени, начиная с момента окончания стоп-бита предыдущей посылки, таким образом, между передачами могут быть паузы произвольной (и неограниченной) длительности. Старт-бит позволяет организовать простую синхронизацию приемника по сигналу от передатчика. При этом подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной и той же скорости обмена (т.е. имеют одну и ту же тактовую частоту), измеряемую количеством передаваемых бит в секунду. Внутренний генератор синхронизации приемника содержит счетчик-делитель частоты, обнуляемый в момент начала старт-бита от передатчика. Этот счетчик формирует внутренние стробы Face, по которым приемник фиксирует принимаемые биты, В идеальном случае, эти внутренние стробы должны приходиться на середину битовых интервалов, однако, из-за разностей скоростей приемника и передатчика возникает накапливающееся рассогласование. Для безошибочного приема 8 бит данных, 1 бита паритета и стоп-бита предельное рассогласование не может превышать 5% на бит (в идеале, строб приходится на середину бита, при отклонении 50% мы примем бит с ошибкой, 50%/10бит = 5%). Очевидно, что чем больше скорость передачи, тем строже требования к синхронизации приемника и передатчика, кроме того, с ростом скорости обмена усиливается влияние фронтов импульсов. Основное их отличие — информационные биты COM передаются последовательно друг за другом, а у LPT параллельно.

Последовательная передача данных может осуществляться в синхронном и асинхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту данных предшествует старт-бит, за ним следуют биты данных, после них может передаваться бит паритета (четности) и, в завершение посылки, передается стоп-бит, гарантирующий определенную выдержку времени между соседними посылками. Старт-бит следующей посылки может передаваться в любой момент времени, начиная с момента окончания стоп-бита предыдущей посылки, таким образом, между передачами могут быть паузы произвольной (и неограниченной) длительности.

Старт-бит позволяет организовать простую синхронизацию приемника по сигналу от передатчика. При этом подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной и той же скорости обмена (т.е. имеют одну и ту же тактовую частоту), измеряемую количеством передаваемых бит в секунду. Внутренний генератор синхронизации приемника содержит счетчик-делитель частоты, обнуляемый в момент начала старт-бита от передатчика. Этот счетчик формирует внутренние стробы Face, по которым приемник фиксирует принимаемые биты, В идеальном случае, эти внутренние стробы должны приходиться на середину битовых интервалов, однако, из-за разностей скоростей приемника и передатчика возникает накапливающееся рассогласование. Для безошибочного приема 8 бит данных, 1 бита паритета и стоп-бита предельное рассогласование не может превышать 5% на бит (в идеале, строб приходится на середину бита, при отклонении 50% мы примем бит с ошибкой, 50% / 10 бит = 5%). Очевидно, что чем больше скорость передачи, тем строже требования к синхронизации приемника и передатчика, кроме того, с ростом скорости обмена усиливается влияние фронтов импульсов.

видеокарта дисковод модем интерфейсный.