Интерфейси, списъкът от
Интерфейси. Основни понятия и определения
Компютърът съдържа в допълнение процесор (CPU) и основната памет, формиращи основната си, многобройни и разнообразни между функциите и принципи на функциониране на периферните устройства (PD), за съхранение на големи парцели информация (външно устройство за съхранение) и въвеждане в компютъра и от това информация, включително неговата регистрация и дисплей (IO устройства). Предаване на информация от периферното устройство в ядрото на компютър (процесор или памет), наречена операция вход, и ядрото на периферното устройство компютър за прехвърляне - изходна операция. Работата и ефективността на използване на компютър се определя не само от капацитета на процесора и основната функция на паметта, но в много голяма степен от състава на своята PU, техните технически данни и техния начин на организиране на работата с ядрото (CPU и основната памет) хост. Компютърни устройства комуникират един с друг с помощта на интерфейси, които в компютърната наричат интерфейси. Интерфейс - е набор от линии и автобуси, сигнали, електронни схеми и алгоритми, предназначени за обмен на информация между устройства. От интерфейса характеристики зависят до голяма степен от качеството на работа и надеждността на компютъра. При разработването на входно-изходни системи, следните въпроси трябва да бъдат решени.
На първо място, трябва да е възможно осъществяване на машини с променлив състав на оборудването (машини с променлива конфигурация), на първо място с различен набор от периферни устройства, така че потребителят може да избере структурата на оборудването (конфигурация) на машината, в съответствие с целта си, то е лесно да се допълнят кола на нови устройства.
На второ място, за ефективни и високопроизводителни компютри с помощта на оборудването трябва да се прилагат паралелно във времето на програмата на процесора и периферните устройства, извършващи входно-изходни процедури.
На трето място, това е необходимо за опростяване и стандартизиране на потребителя програмиране входно-изходни операции, гарантиране на независимостта на входно-изходни програмни елементи от определен периферно устройство.
На четвърто място, е необходимо за автоматично разпознаване и реакцията на сорта компютър ядрото на ситуации, в PU (готов устройството, без носител, различни неизправност и др.).
Създаване на модерна компютърна технология, свързана с проблема в един комплекс асоциация на различните компютърни устройства, устройства за съхранение и показване на информация, измервателни уреди, устройства за комуникация с обекта (ОРС), апаратура за предаване на данни и компютъра директно. Тази задача се възлага на системите за единен интерфейс - интерфейси. Терминът "повърхност" обикновено се разглежда като синоним на "свързване" и се разбира, че множество верига означава осигуряване на директно взаимодействие на съставните елементи на системата на устройството. Често се използва за означаване на основополагащите елементи на интерфейса. В някои случаи при разбере интерфейс софтуер осигуряване на взаимодействие операционната система програми, а в други - свързващото устройство, осигуряване на връзката между функционалните блокове или компоненти на системата устройства. За да привлече вниманието върху сложността на интерфейса използва термините "интерфейс система", "интерфейс за приложно програмиране", "физически интерфейс", "хардуерен интерфейс", и така нататък. Н.
При стандартен интерфейс означава серия от стандартизиран хардуер, софтуер и конструктивни средства, необходими за осъществяване на взаимодействието на различните функционални елементи в автоматичните системи за събиране и обработка на информация в съответствие с условията, предписани стандарт и са насочени към предоставяне на информация, електро и структурна съвместимост на тези елементи.
Структурно интерфейс схема, показана на фигура 1.
Фиг.1. Структурно интерфейс верига: FB - функционален блок К - контролер,
функционална единица, К - контролер UB - контролната единица, IB - единица интерфейс
интерфейс означава осигуряване на съвместна работа на независими разнородни функционални единици на системата. IB условно може да бъде разделена на две части: част с лице към
SE и като се вземат предвид спецификата си, а някои, който поддържа взаимодействие с други устройства в рамките на изискванията за интерфейса.
Стандартът за качество на интерфейса може да се определи чрез връзката се установява между ограничения относно изпълнението на интерфейса и интерфейсни устройства и възможностите за вариране на различни спецификации на интерфейса, за да по-ефективно да се адаптира към конкретната система. Твърде строги условия регулиране съвместимост ограничават обхвата на интерфейс или причина неоптимално използване на. Въпреки това, тази задача е опростен дизайн на интерфейси. В обратния случай увеличава вероятността от несъвместимост интерфейс оборудване, разработени от различни производители.
Стриктно зависимост от архитектурните особености на интерфейса на компютри е една от причините, които пречат за обединението на множество интерфейси модификации. Въпреки това, на определен етап от развитието на технологиите тенденция на запазване на интерфейса намалява рентабилността на BT и възможността за въвеждане на нови принципи за изграждане на компютър и системи базирани на тях.
Опитът показва, че обединението и стандартизацията на най-широко използваните интерфейси предоставят значителна икономическа полза. Този ефект се постига в производството (диапазон намаляване продукт, повишаване на партиди и така нататък.), Системи за проектиране и експлоатация.
При сегашните темпове на развитие на микроелектронни технологии, както и на тенденциите и практиката на изграждането на микропроцесорни системи в момента са идентифицирани следните области на интерфейси:
1. По-нататъшно повишаване на нивото на унификация и стандартизация на хардуерен интерфейс съвместимостта на съществуващите условия най-често срещаните интерфейси базирани на повсеместното опита на тяхното широко използване на. Това подобрение е насочена към създаването на нови стандартни интерфейси или подобряване на съществуващите стандарти.
2. Модернизиране и разширяване на функционалността на съществуващите интерфейси, без да нарушава условията за съвместимост, благодарение на най-новите постижения в микроелектрониката технологии и развитието на информационните комуникационни технологии. Основната цел на тази тенденция - удължаване на условията за излизане от употреба на стандартни интерфейси и разширяване на приложението им.
3. Създаването на нови интерфейси и изисквания за развитие на тяхното унифициране и стандартизация. Тази тенденция се дължи предимно на развитието на системи с паралелна разпределена обработка на информация въз основа на качествено нови принципи на организацията на процеса на изчисляване, както и интегрирани разпределени системи.
Тъй като в момента не са достатъчно всеобхватна цел класификация на интерфейси. Съществуващите класификация базирани обикновено на един критерий класификация или са построени в продължение на класа интерфейси. Някои обобщения на тези класификации стандартна класификация Характеристика интерфейси (ГОСТ 26.016-81), съдържащи четири функция класификация:
метод за свързване на компонентите на системата (гръбнак, радиално, верига смесен);
Когато методите за магистрални имат колективен автобус до които са свързани всички устройства на системата. Характерно е, автобусни сигнали са достъпни за всички устройства, но всеки път, само две устройства могат да обменят данни (1: 1). Има също се излъчват операция (1: N).
В система с радиална структура има централно устройство (контролер или концентратор), свързани с всеки от група отделни абонати еднопосочни линии.
Когато структурата на веригата не е повече от всяко устройство, свързано към другите две. Специален случай на структурата на веригата е пръстеновиден.
- метод за предаване на информация (паралелен, сериен, паралелен сериен);
- принцип за обмен на информация (асинхронни, синхронни);
- режим на обмен на информация (симплекс, полу-дуплекс, пълен дуплекс и режим мултиплекс обмен). В случай на свързване на два абонати в режим симплекс, само един от двата абонатите може да започне по всяко време прехвърляне на информация за интерфейса в случай на свързване на два абонати в полу-дуплекс режим, всеки потребител може да започне прехвърлянето на информация към друг, ако връзката на интерфейса в този случай е безплатна. В случай на свързване на два абонати в дуплекс режим, всеки абонат да започне прехвърлянето на информация към друг във всеки даден момент. В случай на няколко комуникационни абонати многократни при всяка точка от времето за комуникация може да се извърши между всеки двама абонати, но само от една посока към друга абонат.
Тези характеристики позволяват да се характеризират само някои аспекти на организацията на интерфейси. По-пълно описание на интерфейсите и подредбата може да бъде обвързано класификация за няколко набора от характеристики:
-Пролиферацията (функционално предназначение);
-логическа и функционална организация;
В съответствие с първия набор от характеристики на интерфейсите могат да бъдат разделени в следните категории:
- машина (или система);
- разпределена CS (компютърни локални мрежи, разпределени системи за управление).
Машини интерфейси се използват за комуникация между съставните компоненти на компютъра, за VC, BC, и така нататък. Е. директно за тяхната конструкция и комуникация с външната среда.
периферен интерфейс функция като взаимодействие процесори, контролери IOCTL, измервателни уреди, задвижващи механизми, оборудване за предаване на данни (ОСЕ) и външни устройства за съхранение (HEVs). Интерфейси периферни устройства представляват най-голямата класа на системи за свързване, поради широк спектър и разнообразие от периферни устройства. Според тяхната функция, тези връзки могат да бъдат разделени в групи интерфейси радиална структура (предоставяне "точка към точка" интерфейс верига) и структурата на гръбнака (връзка схема осигурява "множество точки").
конюгиране система на първата група се състои главно от така наречените малки интерфейси, използвани за свързване на задвижвания на входно-изходни контролери. Тези интерфейси включват система за интерфейс с паралелно предаване на данни, за свързване на стандартната система периферен интерфейс за свързване на устройства, поставени на голямо разстояние един от друг.
Интерфейси от втората група се използват самостоятелно или като допълнение инженерни системи, която се простира на функционалността на компютър в комуникация с регулиране на нивото обект. Те включват главния интерфейс софтуер и модулни системи IEC 625-1 видове. Те ви предоставят интерфейса между програмируеми контролери и компютри с широк спектър от цифрови уреди, предаватели на информация, генератори, сензори, конзоли оператора. В компютърните системи да се включи този тип SCSI интерфейси. USB.
Интерфейси multimicroprocessor системи са предимно Trunk интерфейс система ориентирани да се присъединят в един-единствен набор от няколко процесора, модулите памет с произволен достъп (RAM), контролер
OVC, частично разположен в пространството. В групата на интерфейси multimicroprocessor системи са предимно vnutriblochnye, процесор - независим интерфейс система. Характерно за разлика им от общите магистрални интерфейси е техническата реализация на функциите на избор и координация, което дава възможност да се свържете с тях един или повече процесори, както обикновено ICC. Този интерфейс е клас характеризира с висока производителност и минимум достъп време процесор за обща RAM.
Интерфейси разпределени BC са предназначени за интегриране на съоръжения за обработка на информация, намиращи се на значително разстояние и са ориентирани за използване в системи за различни приложения. Обикновено това спрежение система с малко - последователно предаване на информация гръбнак или пръстен структура. Този клас интерфейси зависимост от интерфейса на приложението се разделят на групи:
- Локални мрежи (с линия от десетки метра до няколко километра);
- разпределени системи за управление;
- териториално и географски разпределени компютърни мрежи (с дължина линия на повече от десет километра).
- свързване, осигурява взаимодействие на компонентите на нивото на устройството, допълнително устройство единица Шкаф:
- vnutriblochnye предоставяне на борда на ниво взаимодействие, под-блокове;
- на борда, като предоставя на връзката между интегрални схеми (ASIC, LSI, VLSI) на платката;
- Вътрешни да гарантират взаимодействие на компонентите в VLSI.
Interblock сдвояване се реализира на нивото на следните инструменти за проектиране:
коаксиален и оптичен кабел; Multiconductor плосък кабел (контур); верижен кабел усукана двойка проводници. Vnutriblochnoe взаимодействие ПХБ подблокове се извършва по метода на отпечатване или усукана двойка проводник опаковка в рамките на кабинета на блок багажник. Редица интерфейси могат да бъдат приложени в комбинация от интра-блок и между единичните версии. Mate борда се осъществява по метода на печат, на място - техники на микроелектронни технологии.