Даются основные понятия внешних интерфейсов ПК, рассматриваются информационные технологии. Приводятся сведения об организации и особенностях функционирования внешних интерфейсов: порты LPT, COM, шины SCSI, USB, Bluetooth, ИК-порт, Флэш-накопители.
Оглавление:
Аннотация………………………………………………………………….1
Введение…………………………………………………………..….........3
Глава 1.Общие сведения об интерфейсах……….………………............5
1.1 Классификация интерфейсов…………………………………...........5
Глава 2. Параллельный интерфейс: LPT-порт………………….…….…7
2.1 Интерфейс Centronics……….………………………………………...7
2.2 Традиционный LPT-порт…….……………………………...…….….7
2.3 Функции BIOS для LPT-порта………………..………………...........7
2.4 Использование параллельных портов…………………………….…8
2.5 Неисправности и тестирование параллельных портов… ….………8
Глава 3. СОМ-порт………………………………………………………10
3.1 Использование СОМ-портов…… ………………………………….10
3.2 Функции BIOS для СОМ-портов……..……………………………11
Глава 4. Интерфейс SCSI……………......................................................12
4.1 Концепция SCSI…………………………………………………….. 12
4.2 Дополнительные средства спецификации SCSI-2…………………13
Глава 5. Шина USB……………………...………………………………16
Глава 6. Инфракрасный порт……………………………………………18
Глава 7. Что такое Bluetooth?...................................................................19
Глава 8. Флэш-накопители……………………………………………...21
8.1 Флэш-накопители с SCSI-интерфейсом……………………………24
Глава 9. Решение экономической задачи………………………………26
9.1 Общая характеристика задачи………………………………………26
9.2 Выбор программного продукта. Описание алгоритма решения задачи……………………………………………………………………..27
9.3 Проектирование форм выходных документов…………………….28
Заключение………………………………………………………………32
Список литературы……………………………………………..….........33
Введение
Персональный компьютер (ПК) - это комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Часто употребляют термин «конфигурация ПК». Он означает, что конкретный компьютер может работать с разным набором внешних (или периферийных) устройств, например, с принтером, модемом, сканером и т.д.
Эффективность использования ПК в большой степени определяется количеством и типами внешних устройств, которые могут применяться в его составе. Внешние устройства обеспечивают взаимодействие пользователя с ПК. Их называют внешними интерфейсами ПК: порты LPT, CОМ, шины SCSI, USB, ИК порт, Bluetooth, Флэш - накопители.
Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие интерфейс (interface) , как средство взаимодействия, средства связи, сопряжение, согласование. Этим термином обозначают довольно широкий круг понятий. Физический (аппаратный) интерфейс (на уровне электронных компонентов), интерфейс программиста (комплекс правил и соглашений о стыковке программных модулей), наконец, - интерфейс пользователя, как набор средств диалога, взаимодействия программы (машины с человеком).
Мы же поговорим о интерфейсах, позволяющих подключать к персональным (и не только) компьютерам разнообразные периферийные устройства и их контроллеры. По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные (порт LPT) и последовательные (СОМ). В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. Традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами. В последовательном же интерфейсе биты
передаются друг за другом, обычно по одной линии. СОМ порты PC обеспечивают последовательный интерфейс в соответствии со стандартом
RS-232C. В архитектуре современных компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жёсткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее.
Широко используемый последовательный интерфейс (СОМ) синхронной и асинхронной передачи данных.
Шина SCSI, USB – шины ввода-вывода, к которым можно подключать несколько разных ПУ, которые взаимодействуют друг с другом.
ИК - порт- это устройство, вмонтированное в сотовый телефон и позволяющий установить беспроводное соединение с любым устройством, тоже имеющим ИК- порт (ноутбук, карманный компьютер и т.д.)
Bluetooth- радио -интерфейс малой мощности (беспроводной).
Флэш- накопители – носители информации.
Большая номенклатура внешних устройств, разнообразие их технико-эксплуатационных и экономических характеристик, дают возможность пользователю выбрать такие конфигурации ПК, которые в наибольший степени соответствуют его потребностям и обеспечивают рациональное решение его задачи.
В теоретической части курсовой работы будут рассмотрены наиболее известные внешние интерфейсы ПК, а также показана область их применения. При рассмотрении интерфейсов важным параметром является пропускная способность.
Практическая часть работы представлена решением экономической задачи, связанной с определением суммы НДФЛ по каждому подразделению организации за два месяца.
Глава 1. Общие сведения об интерфейсах
Создание современных средств вычислительной техники связано с задачей объединения в один комплекс различных блоков ВМ, устройств хранения и отображения информации , аппаратуры данных и непосредственно ЭВМ. Эта задача возлагается на унифицированные системы сопряжения – интерфейсы. Под интерфейсом понимают совокупность схемотехнических средств, обеспечивающих непосредственное взаимодействие составных элементов вычислительной системы. Интерфейс обеспечивает взаимосвязь между составными функциональными блоками или устройствами системы.
Основным назначением интерфейса является унификация внутрисистем-
ных и межсистемных связей и устройств сопряжения с целью эффектив-
ной реализации прогрессивных методов проектирования функциональ-
ных элементов вычислительной системы.
1.1 Классификация интерфейсов:
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 ВС предназначены для интеграции средств обработки информации, размещенные на значительном расстоянии.
Развитие интерфейсов осуществляется в направлении повышения уровня унификации интерфейсного оборудования и стандартизации условий совместимости, модернизации существующих интерфейсов, создания принципиально новых интерфейсов. К которым можно отнести портативные флэш-накопители с USB-интерфейсом , Bluetooth, Wirelless USB.
Зачем нужен новый интерфейс?
Прежде всего, посмотрите на заднюю стенку своего компьютера.
Там можно найти множество всяких разъемов: последовательный порт для модема, принтерный порт для принтера, разъемы для клавиатуры, мыши и монитора, SCSI-интерфейс, предназначенный для внешних носителей информации и сканеров, разъемы для подключения аудио и MIDI устройств, а также для устройств захвата и работы с видео изображениями. Это изобилие сбивает с толку пользователей и создан беспорядок из соединительных кабелей.
Новый интерфейс призван избавить пользователей от этой мешанины и к тому же имеет полностью цифровой интерфейс. Таким образом, данные с компакт-дисков и цифровых магнитофонов смогут передаваться без искажений, потому что в настоящее время эти данные сначала конвертируются в аналоговый сигнал, а затем обратно оцифровываются устройством-получателем сигнала. Кабельное телевидение, радиовещание и видео CD передают данные также в цифровом формате.
Сейчас мы рассмотрим более подробно каждый внешний интерфейс ПК по отдельности.
Глава 2. Параллельный интерфейс: LPT-порт
Порт параллельного интерфейса был введен в PC для подключения принтера —LP'T-порт (Line PrinTer — построчный принтер).
Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода/вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 386h, 378h и 278h. Порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов.
2.1 Интерфейс Centronics
Понятие Centronics относится как к набору сигналов и протоколу взаимодействия, так и к 36-контактному разъему, устанавливаемому на принтерах. Интерфейс Centronics поддерживается большинством принтеров с параллельным интерфейсом, его отечественным аналогом является интерфейс ИРПР-М.
2.2 Традиционный LPT-порт
Традиционный порт SPP (Standard Parallel Port) является однонаправленным портом, на базе которого программно реализуется протокол обмена Centronics.
2.3 Функции BIOS для LPT-порта
BIOS обеспечивает поддержку LPT-порта, необходимую для организации вывода по интерфейсу Centronics.
BIOS поддерживает до четырех LPT-портов (LPT1-LPT4) своим сервисом — прерыванием INT 17h, обеспечивающим через них связь с принтерами по интерфейсу Centronics. Этим сервисом BIOS осуществляет вывод символа, инициализацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера.
2.4 Использование параллельных портов
Наиболее распространенным применением LPT-порта является, естественно, подключение принтера.
Простейший вариант кабеля подключения принтера — 18-проводный кабель с неперевитыми проводами с успехом может использоваться для работы порта в режиме SPP.
Для связи двух компьютеров по параллельному интерфейсу применяются различные варианты кабелей, зависящие от режимов используемых портов.
Подключение сканера к LPT-порту эффективно, только если порт обеспечивает хотя бы двунаправленный режим (Bi-Di), поскольку в основном здесь используется ввод. Но лучше использовать порт ECP, если этот режим поддерживается сканером.
Подключение внешних накопителей (lomega Zip Drive, CD-ROM), адаптеров ЛВС и других симметричных устройств ввода/вывода имеет общую специфику. Большинство таких устройств способно работать в любом из режимов порта (обычно исключая ECP), что обеспечивает их неограниченное применение на любых компьютерах.
2.5 Неисправности и тестирование параллельных портов
Тестирование параллельных портов целесообразно начинать с проверки их наличия в системе. Список адресов установленных портов обычно появляется в таблице заставки, выводимой BIOS на экран перед загрузкой ОС. Кроме этой таблицы, список можно посмотреть и с помощью тестовых программ или прямо в BIOS DATA AREA с помощью любого отладчика.
Если BIOS обнаруживает меньше портов, чем установлено физически, скорее всего, каким-либо двум портам присвоен один адрес. Программное
тестирование порта без диагностической заглушки (Loop Back) не покажет ошибок, поскольку при этом читаются данные выходных регистров, а они у всех конфликтующих (по отдельности исправных портов) совпадут. Именно такое тестирование и производит BIOS при проверке на наличие портов.
Большинство неприятностей при работе с LPT-портами доставляют разъемы и кабели. Для проверки порта, кабеля и принтера можно
воспользоваться специальными тестами из популярных диагностических программ (Checkit, PCCheck и т. п.), а можно вывести на принтер какой-либо символьный файл.
Глава 3. СОМ-порт
Последовательный интерфейс СОМ-порт (Communication ort - коммуникационный порт) появился в первых моделях IBM PC. Порт имел поддержку BIOS . Поэтому во всех PC совместимых компьютерах для последовательного интерфейса применяют микросхемы приемопередатчиков, совместимые с i8250. Совместимость на уровне регистров СОМ-порта считается необходимой. Многие разработчики коммуникационных пакетов предлагают работу и через B/OS /Л/Т 14h, однако на высоких скоростях это неэффективно.
3.1 Использование СОМ-портов
СОМ-порты чаще всего применяют для подключения манипуляторов (мышь). В этом случае порт используется в режиме последовательного ввода; питание производится от интерфейса. Мышь с последовательным интерфейсом - Serial Mouse -может подключаться к любому исправному порту.
Для связи двух компьютеров, удаленных друг от друга на небольшое расстояние, используют и непосредственное соединение их СОМ-портов нуль-модемным кабелем.
Подключение принтеров и плоттеров к СОМ-порту требует применения кабеля, соответствующего выбранному протоколу управления потоком.
СОМ-порт используется для подключения электронных ключей (Security Devices), предназначенных для защиты от нелицензированного использования ПО.
СОМ-порт используют для беспроводных коммуникаций с применением излучателей и приемников инфракрасного диапазона - IR (Infra Red) Connection. Этот интерфейс позволяет осуществлять связь
между парой устройств, удаленных на расстояние, достигающее нескольких метров.
Инфракрасные излучатели не создают помех в радиочастотном диапазоне и обеспечивают конфиденциальность передачи. ИК-лучи не проходят через стены, поэтому зона приема ограничивается небольшим легко контролируемым пространством. Инфракрасная технология привлекательна для связи портативных компьютеров со стационарными компьютерами или док-станциями (ИК-порт).
В отличие от LPT-порта у СОМ-порта количество входных сигналов превышает количество выходных, что позволяет выполнить полную проверку всех цепей.
3.2 Функции BIOS для СОМ-портов
В процессе начального тестирования POST BIOS проверяет наличие последовательных портов (регистров UART 8250 или совместимых) по стандартным адресам и помещает базовые адреса обнаруженных портов в ячейки BIOS Data Area 0:0400, 0402, 0404, 0406. Эти ячейки хранят адреса портов с логическими именами СОМ 1-COM4.
Обнаруженные порты инициализируются на скорость обмена 2400 бит/с, 7 бит данных с контролем на четность(even), 1 стоп-бит. Управляющие сигналы интерфейса DTR и RTS переводятся в исходное состояние ("выключено" положительное напряжение).
Глава 4. Интерфейс SCSI ( Small Computer Systems Interfase)
Интерфейс SCSI является базовым для малых компьютерных систем. Он позволяет включить до 8 устройств различных типов: «винчестеры, сканеры, стримеры, лазерные принтеры, CD-ROM» и т.д. Интерфейс применим для широкого класса машин. Короче, всем хорош, но относительно дорог. Поэтому устанавливается преимущественно на рабочих станциях и серверах . Интерфейс аппаратно реализован для использования в ПК в виде дополнительного адаптера, вставляемого в слот расширения материнской платы.
Наилучшую скорость передачи данных обеспечивает интерфейс Ultra 3 SCSI (модификация SCSI)-160 Мбайт/с. Преимущества SCSI проявляются наиболее ярко в тех компьютерах, которые используют многозадачные операционные системы или выполняют роль серверов, то есть там, где требуется параллельная работа нескольких устройств.
Концепция SCSI
Шина SCSI – это шина ввода-вывода, а не системная шина и не интерфейс приборного уровня. Интерфейсные средства типа шины SCSI особенно эффективны для машин, которые требуют подключения нескольких дисковых накопителей или других ПУ. Интерфейс SCSI повышает гибкость и вычислительную мощность системы, поскольку он позволяет подключить к одной шине несколько разных ПУ, которые могут непосредственно взаимодействовать друг с другом.
Шина SCSI предусматривает возможность подключения до восьми устройств. На первый взгляд это может показаться довольно серьезным ограничением, однако, если учесть, что каждое устройство может представлять восемь логических блоков, а каждый логический блок – 256 логических подблоков, то очевидно, что возможности расширения здесь более чем предостаточные.(......)