Ші дәріс. Тақырыбы: Тізбекті интерфейстер. COM-порт. Тізбектеп жіберудің әдістері. Ақпаратты асинхронды және синхронды алмастыру
Сыртқы интерфейстер компьютерге әр түрлі периферийлік құрылғыларды қосу арқылы функционалдық мүмкіндіктерін кеңейтуге жағдай жасайды. Оларға дәстүрлі LPT, COM интерфейстері және SCSI, USB, FireWire шиналары жатады. Ақпаратты жеткізу түрлеріне байланысты интерфейстер параллельді және тізбекті болып екіге бөлінеді.Параллельді әдіспен жеткізу кезінде сөздердің биттері реттеліп,параллельді орналасқан жалғауышпен (проводам) бір уақытта жеткізіледі. Компьютерде әдетте параллельді интерфейс Centronics қолданылады LPT-порттарымен іске асатын. Тізбектелген интерфейсте биттер әдетте бірінен соң бірі бір сызық бойымен қолданылады. COM-порттары компьютерде RS-232 стандартына сәйкес келетін тізбекті интерфейсті қамтамасыз етеді.Интерфейстің негізгі параметрі өткізу қасиеті (пропускная способность) болып табылады. Екі құрылғыны қосатын интерфейс үшін үш режим пайдаланылады:дуплексті,жартыдуплексті,симплексті.Дуплексті режим бір байланыс каналы арқылы бір уақытта екі бағытта ақпарат тарату мүмкіндігін туғызады. Жартыдуплексті режим ақпаратты кезектесіп және қарама-қарсы бағыттарға таратуға мүмкіндік береді.Симплексті режим ақпаратты тек бір бағытта тарату мүмкіндігін береді.Интерфейстің тағы бір маңызды параметрі қосылатын құрылғыларды жою мүмкіндігі.Ол бөлшектелген кабель қасиеттері және шуылдан қорғайтын интерфейспен де сипатталады. USB және FireWire-дің пайда болуымен интерфейсті сипаттайтын маңызды параметр ретінде қосылу әдістерін де санай аламыз. RS-232 және Centronics интерфейстері үшін екінүктелік топологиялық компьютер құрылғылары қолданылады.Параллельді порттар үшін құрылғыларды тізбектеп қосу стандартты әдіс болып табылады.
Параллельді интерфейс-LPT порты.
Параллельді интерфейс үшін порт компьютерге принтерді қосу үшін енгізілген.Параллельді интерфейстің адаптері біршама регистрлерден тұрады,олар енгізу-шығару аймағында орналасады.Порт сыртқы 8-биттік деректер шинасынан,5-биттік сигналдар шинасынан және 4-биттік сигналдарды басқаратын шинадан тұрады. BIOS 4 LPT порттарын қолдана алады.Бұл интерфейс тез әрекет етуімен ерекшеленеді.Параллельді порттардың айтарлықтай кемшілігі болып байланыс проводтарының қысқа болуы.Ең қолданысқа енген параллельді порттар келесілер:
-бір жаққа бағытталған порт(4-разрядты)
-екі жаққа бағытталған порт (8-разрядты)
-1-ші типті екі жаққа бағытталған порт(стандартты)
- 3-ші типті екі жаққа бағытталған порт (IBM компьютерлерінде қолданылады)
-толықтырылған параллельді порт(ЕРР)
-кеңейтілген мүмкіндіктері бар порт (ЕСР)
Бір жаққа бағытталған 4-разрядты порттың негізгі атқаратын қызметі мәліметтерді принтерге жеткізеді және жылдамдығы 40-60Кбайт/сек.Қазіргі кезде бұл порт түрі өте сирек қолданылады.
Екі жаққа бағытталған параллельді порт 1987 жылы PS/2 компьютерлерінде қолданылды.Бұл порттың көмегімен компьютер мен оған қосылатын басқа құрылғылар арасында екі жақты ақпарат алмасуды ұйымдастыру мүмкіндігі туындады.
1-ші типті екі жаққа бағытталған порт 8-разрядты кіру-шығумен жұмыс істей алады және бұл үшін 8 стандартты мәліметтерді жеткізу сызықтарын қолданады.Бұл порт арқылы жұмыс істеу кезіндегі мәліметтерді жеткізу жылдамдығы 80-300 Кбайт/с-қа жетеді және жылдамдығы қосылатын құрылғыға, программалық қамсыздандырудың драйверлеріне,порттың электрлік сипаттамаларына байланысты болады.
Толықтырылған параллельді порт(ЕРР)-параллельді порттың жаңа
түрі,кейде оны тез әрекет етуші параллельді порт деп те атайды. ЕРР порты шинасы қолдайтын барлық дерлік жылдамдықтарда жұмыс істей береді және әдеттегі параллельді порттармен салыстырғанда 10 есе көбейтілген өткізу қасиетімен ерекшеленеді.Бұл тип параллельді портқа қосылатын жинақтауыштар,адаптерлер сияқты құрылғылар үшін арналған және мәліметтерді 1-2 Мбайт/с жылдамдықпен жеткізеді.
3-ші типті екі жаққа бағытталған порт IBM фирмаларының компьютерлерінде ғана қолданылады.Жадқа тікелей жету каналын қолдануына байланысты өте жоғары өткізу қасиетімен ерекшеленеді.
Кеңейтілген мүмкіндіктері бар порт (ЕСР) 1992 жылы шықты.Ол IEEE 1284 стандартының шарттарына сәйкес келеді.Бұл порт типінің шығу себебі-аса қымбат емес жоғары жылдамдықты принтерлерді компьютерге қосу үшін. ЕСР-де жұмыс істегенде тікелей қол жеткізу каналы қажет,ал ЕРР-ді қолданғанда ондай қажеттілік туындамайды.Қазіргі жаңа микросхемалар орнатылған компьютерлер екі режимде де жұмыс істей береді,әйткенмен басқа құрылғылармен жұмыс істегенде ЕРР режимі тезірек жұмыс істейді.
IEEE 1284 стандарты 1994 жылы қолданысқа енген.Онда параллельді порттардың физикалық сипаттамалары анықталған. IEEE 1284 аппаратты қамсыздандыруға ғана арналған және параллельді порттармен жұмыс істейтін программалық қамсыздандыруға шарттарын анықтамайды.Параллельді порттарды басқару екі сатыдан тұрады-порттың аппаратты әдістерін алдын ала конфигурировайтетілуі және ағымдағы:
· 3BCh, 378h. 278h мағыналарын беретін базалық адрес;
· Сұраныс сызығы қолданатын үзілістер:LPT1 үшін әдетте IRQ7 қолданылады,ал LPT2-IRQ5;
· ECP режимі үшін DMA каналы қолданылады;
· Порттың жұмыс істеу режимдері келесідей нұсқада берілуі мүмкін:
SPP;
PS/2;
EPP;
EСP;
EСP+EPP.
Тізбектелген интерфейстер:COM-порт.
Асинхронды тізбектелген интерфейс-компьютерлер арасындағы байланыстарды орнататын негізгі құрылғы. Асинхронды дегеніміз-деректерді жеткізу кезінде олардың жеткендігі туралы ешқандай сигналдар берілмейді яғни оны еш жерде сақтамаймыз.
Әр тізбектеліп байланыс арқылы жеткізілген символға стандартты стартты символ сәйкес келу керек,ал мәліметтерді жеткізу процессін финалды сигнал аяқтау қажет.Стартты сигнал-нөлінші бит стартты бит деп аталған.Оның негізгі қызметі-мәліметті қабылдайтын құрылғыға алдын ала келесі 8-битті яғни байттық деректер қоры туралы хабарлама беру.Одан кейін бір немесе бірнеше финалды биттер жеткізіледі,мәліметтердің жеткізілгені жөнінде сигнал береді.
Тізбектелген порттарға әр түрлі құрылғылар қосуға болады: модемдер, плоттерлер, принтерлер, басқа компьютерлер және құрылғыларды басқаратын схема. Компьютермен екі жаққа бағытталған байланыс қажет барлық дерлік құрылғыларда тізбектелген порттарға стандарт болып кеткен RS-232 қолданылады.UART (Universal Asynchronous Receive/Transmitter схемасы кез келген тізбектелген порттың негізі болып табылады.Enhanced Serial Port (ESP) и Super High Speed Serial Ports порттары 28800 бит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін модемдерге 921600 бит/сек жылдамдықпен жұмыс істейтін компьютерлермен мәлімет алмасуға мүмкіндігін туғызады.Порт арқылы мәлімет алмасудың жоғарғы жылдамдығы буфер көлемінің өсуі арқылы іске асады. Ережеге сәйкес бұл порттар UART 16550AF микросхемасы және 1024 байт көлемді буферлер эммуляторлары бойынша құрылған.
Конфигурированиеге келесі параметрлер сәйкес келеді:
· 3F8Ch, 2F8h. 3E8h. 2E8h мағыналарын беретін базалық адрес;
· Үзілістер сұранысының қолданатын сызықтары:әдетте COM1 және COM3 үшін әдетте IRQ4 және IRQ11 қолданылады, ал COM2 және COM4 үшін IRQ3 және IRQ10 қолданылады.
· Системалық платада орналасқан ГФКЕ 16450 немесе 16550 үшін DMA каналының қолданылуы.
Windows-95-те 128 тізбекті қолданушы порттар орналасқан,олардың әр біреуіне DOS қолдау көрсететін порт нөмірі сәйкес келеді. Бұл көп портты платалар арқылы мәліметтерді жинақтауға және мәліметтерді әр түрлі құрылғылардан бір разьем арқылы алуға мүмкіндік береді.