Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
|
Внешние интерфейсы (порты LPT, СОМ, шины, SCSI, USB)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.(......) |
Loading
|