Информационный центр "Центральный Дом Знаний". Lpt шина


Внешние интерфейсы ПК (порты LPT, COM, шины SCSI, USB)

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

 КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ                 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине “Информатика”

на  тему «Внешние интерфейсы ПК (порты LPT, COM, шины SCSI, USB)»                   

Исполнитель: Ильина Мария Сергеевна

специальность Финансы и кредит

группа 41

№ зачетной книжки 09ФФД40143

Руководитель: Красникова Галина Евгеньевна            

содержание

Введение................................................................................................................... 3
1. Теоретическая  часть.............................................................................................  
1.1. Общая  характеристика......................................................................................  
1.2. Шины SCSI........................................................................................................  
1.3. Шины USB.........................................................................................................  
1.4. Порты COM.......................................................................................................  
1.5. Порты LPT.........................................................................................................  
2. Практическая  часть работы.................................................................................  
2.1. Общая  характеристика задачи.........................................................................  
2.2. Описание  алгоритма решения задачи.............................................................  
Список  литературы..................................................................................................  
                              

    Введение

    Интерфейс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) – совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.

    Интерфейсы  являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами.

    Например, научившись работать с одной программой под Windows, пользователь с легкостью освоит и другие – потому, что они имеют одинаковый интерфейс.

    В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях.

    Актуальность исследования определятся тем в архитектуре современных компьютеров все большее значение принимают внешние интерфейсы, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее.

    Внешние интерфейсы – средства сопряжения с внешними по отношению к компьютеру в целом устройствами.

    Целью данной курсовой работы является изучение внешних интерфейсов ПК.

    Основными задачами данной курсовой работы является:

    • общая характеристика внешних интерфейсов ПК;
    • рассмотрение шин SCSI, USB и портов LTP и COM.

    В практической части курсовой работы рассматривается решение экономической задачи на ПК по данным организации, с использованием нескольких доступных пакетов прикладных программ: табличного процессора Microsoft Office Excel.

    Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система Microsoft Windows XP Professional (версия 2002 года) Service Pack 2 с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office: табличного процессора MS Excel и текстового редактора MS Word на ПК. Краткие характеристики ПК: данная работа была выполнена на персональном компьютере AMD Athlon  (TM) XP 2000+ с тактовой частотой процессора 1.66 ГГц, оперативной памятью 160 ГБ и видеокартой RADEON 9200 SE Family.                           

    1. Теоретическая часть

    Внешние интерфейсы ПК (порты  LPT, COM, шины SCSI, USB)

    Общая характеристика

    Пользователь  персонального компьютера, часто  сталкивается с понятием «интерфейс», так как в сфере информационных технологий за этим понятием могут скрываться мало похожие друг на друга вещи. Так называются и видимые на экране монитора окна приложений с элементами управления, и какие-то разъемы, на задней панели компьютера, а еще и какие-то протоколы.

    В английском языке слово «interface»  обычно обозначает прослойку или среду, разделяющую или связывающую различные объекты. В вычислительной технике термин «интерфейс» обычно используют для обозначения совокупности правил взаимодействия некоторой группы компонентов вычислительной системы и правил построения технических средств, обеспечивающих это взаимодействие. Пользователь взаимодействует с компьютером, на основании того, что отображается на экране монитора, т. е. взаимодействует с программой через интерфейс пользователя.

    Однако  компьютер взаимодействует не только с пользователем. Он также «общается» и с рядом других устройств, которые могут находиться внутри компьютера (внутренние устройства – накопители на жестких дисках, приводы CD/DVD и т. п.) и вне его (внешние устройства – клавиатура, принтер, разнообразные датчики и т. д.). В этом случае под интерфейсом – это система передачи данных между компьютером и устройствами, описанная некоторым стандартом. Следует заметить, что внешние устройства могут находиться на значительном удалении от компьютера – на расстоянии десятков и сотен метров. Основной задачей интерфейса является осуществление совместимости программных, аппаратных и конструктивных средств, обеспечивающих взаимодействие различных функциональных элементов в едином процессе обработки информации в ЭВМ на этапах сбора, преобразования и обработки, хранения и выдачи результатов и управляющих воздействий.

    Различают системные (или внутренние) интерфейсы, предназначенные для обеспечения  взаимодействия компьютера с внутренними  устройствами, и внешние интерфейсы, предназначенные для работы с внешними устройствами. Системные интерфейсы способны обеспечить высокую скорость обмена (от сотен Мбайт/с до 4,3 Гбайт/с), но на ограниченном расстоянии (от 15 см до 1,0). Внешние интерфейсы допускают передачу информации на гораздо большие расстояния (от 1 до 1200 м), но скорость передачи информации при этом существенно меньше – в лучшем случае составляет несколько сотен Мбайт/с на небольших расстояниях, не превышающих несколько метров. При передаче информации на большие расстояния скорость передачи существенно падает.

    Следует учесть, что обмен информацией  между устройствами имеет две  составляющие – аппаратную и программную части. Аппаратная часть описывает электрические и временные характеристики сигналов, их функциональное назначение, конструктивное исполнение (схемная реализация, типы разъемов и их разводку) и т.п. Программная часть описывает реализацию протоколов, т. е. договоренность о правилах передачи данных.

    Современные ПК обладают, определенным набором  интерфейсов, разъемы которых обычно устанавливаются на материнской плате и выводятся на заднюю панель компьютера, как показано на рис. 1. Типы интерфейсов и их количество зависят от типа материнской платы и могут существенно различаться для различных плат.

    Порт LPT

    Порт  параллельного интерфейса был введен в ПК для подключения принтера – LPT-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.

    Наиболее  распространенным применением LPT-порта является, естественно, подключение принтера. Практически все принтеры могут работать с портом в режиме SPP, но применение расширенных режимов дает дополнительные преимущества:

    Двунаправленный режим (Bi-Di) дает дополнительные возможности  для сообщения состояния и параметров принтера. Скоростные режимы (Fast Centronics) существенно повышают производительность практически любого принтера (особенно лазерного), но могут потребовать более качественного кабеля.

    Режим ЕСР потенциально самый эффективный, и он имеет системную поддержку во всех вариантах Windows. Из распространенных семейств ЕСР поддерживают принтеры HP DeskJet моделей BXX, LaserJet начиная с 4-го, современные модели фирмы Lexmark требуют применения кабеля по частотным свойствам соответствующего IEEE 1284.

    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.

    Порт COM

    Серийный  порт или COM-порт (произносится «ком-порт», от англ. Communication port) – двунаправленный  последовательный интерфейс, предназначенный  для обмена байтовой информацией.

    Последовательным  данный порт называется потому, что  информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Хотя некоторые другие интерфейсы компьютера – такие как Ethernet, FireWire и USB – также используют последовательный способ обмена. Название «последовательный порт» закрепилось за портом, имеющим стандарт RS-232C, и предназначенным изначально для обмена информацией с модемом.

    Этот  порт соответствует регистру передавемых  данных. Если в LPT байт данных передается по 8-ми линиям по биту на каждую, и состояние  каждой линии можно было легко  посмотреть, то в COM порту байт данных передается бит за битом по одной линии (относительно земли) и посмотреть что там передается с помощью одних светодиодов не удасться. Для этого нужно специальное устройство – преобразователь потока последовательных данных в парраллельный, т.н. USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter). Например, он есть в составе материнской платы компьютера, снабженного COM портом, в любом более мение серьезном микроконтроллере.

    Для передачи в порт 3F8h необходимо записать байт передаваемых данных. После приема данных от внешнего устройства они могут быть прочитаны из этого порта. В зависимости от состояния бита управляющего слова, выводимого в управляющий регистр с адресом 3F8h, назначение порта 3F8h изменяться. Если этот бит равен 0, порт используется для записи передаваемых данных.Если же этот бит равен 1, порт используется для вывода значения младшего байта делителя частоты тактового генератора. Изменяя содержимое делителя, можно изменять скорость передачи данных. Старший байт делителя записывается в порт 3F9h.

    Шины SCSI

    SCSI (англ. Small Computer System Interface, произносится  «скази» –интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтеры и т. д. Раньше имел неофициальное название Shugart Computer Systems Interface в честь создателя Алана Ф. Шугарта

    Теоретически  возможен выпуск устройства любого типа на шине SCSI.

    Основным  предназначением SCSI-шины во время разработки первой спецификации в 1985 году было "обеспечение  аппаратной независимости подключаемых к компютеру устройств определенного  класса".

    В отличие от жестких шин расширния SCSI-шина реализуется в виде отдельного кабельного шлейфа, который допускает соединение до 8 устройств (спецификация SCSI-1) внутреннего и внешнего исполнения. Одно из них – хост адаптер (Host Adapter) связывает шину SCSI с системной шиной компьютера, семь других свободны для периферии.

stud24.ru

Всероссийский заочный финансово – экономический институт

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Информатика»

на тему: «Внешние интерфейсы ПК (порты LPT, COM, шины SCSI, USB)»

Исполнитель:

Специальность

Группа

№ зачётной книжки

Руководитель:

Пенза 2007

Оглавление

Введение………………………………………………………………… .3

  1. Теоретическая часть

1.1 Введение……………………………………………………….. .4

1.2 Общая характеристика внешних интерфейсов………………. 5

1.3 Шины SCSI и USB…………………………………………….. .8

1.4 Порты LTP и COM…………………………………………… .11

1.5 Заключение……………………………………………………..13

  1. Практическая часть

2.1 Общая характеристика задачи……………………………… ..14

2.2 Описание алгоритма решения задачи……………………… ..17

Список использованной литературы…………………………………..23

Введение

Устройства сбора и обработки информации, подключаемые к персональным компьютерам (ПК), постоянно развиваются и усложняются вслед за ростом возможностей компьютеров, системного и прикладного программного обеспечения. При этом речь идет не только о развитии функциональной части этих устройств. Рост требований ко всему устройству вызывает рост требований и к интерфейсу. Наблюдая за изменениями интерфейсной части, обеспечивающей связь устройства с компьютером, мы также видим лавинообразное нарастание сложности.

Внутимашинный системный интерфейс - система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой [4, с. 135].

Внешние интерфейсы - средства сопряжения с внешними по отношению к компьютеру в целом устройствами [5, с. 58].

Цель курсовой работы – изучить внешние интерфейсы ПК. Вопросы, которые раскрывают данную тему: общая характеристика внешних интерфейсов ПК, рассмотрение шин SCSI, USB и портов LTP и COM.

В практической части курсовой работы рассматривается решение экономической задачи по данным организации, с использованием табличного процессора MS Excel.

Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система (ОС) Microsoft Windows XP Professional (версия 2003 года) с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office: табличного процессора MS Excel и текстового редактора MS Word на ПК. Краткие характеристики ПК: данная работа была выполнена на персональном компьютере Intel Celeron III с тактовой частотой процессора 1700 МГц, оперативной памятью 512 Мб и видеокартой GeForce 4 MX 440.

1. Теоретическая часть

1.1 Введение

Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие интерфейс (interface) как границу раздела двух систем, устройств или программ; элементы соединения и вспомогательные схемы управления, используемые для соединения устройств. Мы же поговорим о внешних интерфейсах, позволяющих подключать к ПК разнообразные периферийные устройства и их контроллеры.

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. В ПК традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами. В последовательном же интерфейсе биты передаются друг за другом, обычно по одной линии. СОМ порты ПК обеспечивают последовательный интерфейс в соответствии со стандартом RS-232C. При рассмотрении интерфейсов важным параметром является пропускная способность.

В архитектуре современных компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее.

studfiles.net

Порты com, IrDa, lpt. Шины usb и FireWire

Форматирование

Итак, теперь мы можем определиться, что же на самом деле происходит при форматировании. В процессе низкоуровневого форматирования (заводского или специальными утилитами) дорожки разбиваются на сектора, формируется межсекторное пространство, записываются префиксы и суффиксы секторов. Во всех современных накопителях применяется зонная запись, при которой количество секторов на дорожке является переменным. Дорожки, более удаленные от центра, а значит, и более длинные, содержат большее количество секторов, и наоборот. Однако, BIOS «думает», что секторов на любой дорожке 63, преобразование осуществляется контроллером винчестера. При зонной записи цилиндры разбиваются на группы, которые называются зонами, причем в каждой зоне на дорожках свое количество секторов. Зон бывает 10 и более.

При форматировании высокого уровня в тома заносится загрузочный сектор тома (VBS – volume Boot Sector), записываются или переписываются таблицы FAT и корневой каталог. Как видно, данные не удаляются, всего лишь переписываются загрузочные данные для работы с операционной системой, и теряется их описание и каталог.

Установка ОС на винчестер. S.M.A.R.T. Self-Monitoring Analysis and Reporting Technolodgy - технология самоанализа и информирования. Заключается в создании механизма предсказания возможного выхода из строя жесткого диска и предотвращения тем самым потери данных. Была предложена фирмами COMPAQ и IBM.

Для анализа надежности жесткого диска используются две группы параметров. Первая характеризует параметры естественного старения жесткого диска:

  • количество циклов включения/выключения (старт/стоп)
  • количество оборотов двигателя за время работы
  • количество перемещений головок
Вторая группа параметров уже информирует о текущем состоянии качества накопителя. К этим параметрам относятся:
  • высота головки над поверхностью диска
  • скорость обмена данными между дисками и кэш-памятью на диске
  • количество переназначений плохих секторов (когда вместо испорченного сектора подставляется свободный исправный)
  • количество ошибок поиска
  • количество операций перекалибровки
  • скорость поиска данных на диске
В силу ограниченности технологии S.M.A.R.T (пользователь ставится перед свершившимся фактом - диск как-то почти сломался, его осталось только заменить), появились расширения способов предотвращения потери данных, разработанных отдельными фирмами-производителями жестких дисков. Для примера можно рассмотреть технологию Data LifeguardTM  фирмы Western Digital. Основная ее идея - проверка через каждые восемь часов работы поверхности всего диска, выявление секторов, которые могут стать плохими и перенос информации на резервные нормальные области диска. Фирма Quantum, начиная с серии жестких дисков Fireball Plus KA применила свою фирменную технологию Data Protection System (DPS), которая отличается от Data LifeguardTM доступной на WEB программой диагностики, позволяющей выявить возможные дефекты и во многих случаях устранить их. Quantum утверждает, что ее диагностическая программа способна "лечить" все диски, выпущенные этой компанией с июня 1996 года Функция Bus Master

         Функция Bus Master введена в контроллеры EIDE с приходом процессоров Pentium. Что это такое? Классический способ приема данных от какого-либо устройства следующий - процессор выполняет команду чтения порта, считывает байт или слово данных в свой регистр, после чего переписывает этот байт или слово в память, затем повторяет эту процедуру до тех пор, пока вся необходимая информация не будет считана из устройства в память. Если бы процессору больше нечего было делать, то этот способ всех бы устраивал. Но с появлением многозадачных операционных систем стало слишком накладно использовать процессор для операций ввода/вывода. Поэтому контроллеры внешних устройств (EIDE в частности) стали оборудоваться как бы собственными процессорами ввода/вывода.

Тик, процессор программирует контроллер EIDE на шине PCI, указывая ему, откуда он должен взять данные и куда в память их положить. После получения этих указаний контроллер захватывает управление шиной PCI, а драйвер Bus Master управляет шиной доступа к памяти и совместно с контроллером выполняет операции по считыванию данных с жесткого диска или CD-ROM непосредственно в память с помощью контроллера прямого доступа в память (DMA - Direct Memory Access). При таком способе обмена данных процессор свободен после выдачи команд контроллеру EIDE и может заниматься любыми другими делами.

Проблемы аппаратного характера возникали с CDROM, зависания .

Часть 2. Интерфейсы. ATA (IDE), SATA, SCSI Интерфейс ATA - AT Attachment for Disk Drives - разрабатывался в 1986-1990гг. как средство подключения накопителей на жестких магнитных дисках к компьютерам IBM PC/AT с шиной ISA-Bus. Этот стандарт определяет набор регистров и назначение сигналов 40-контактного интерфейсного разъема. Интерфейс появился в результате переноса контроллера жесткого диска поближе к самому накопителю, то есть создания устройств со встроенным контроллером - IDE (Integrated Device Electronic). Фактически стандартный для PC/AT контроллер жесткого диска был перенесен на плату электроники накопителя с сохранением своей регистровой модели.

Подключать эти 40контактов к шине – неразумно, поэтому поставили небольшой контроллер-плату, которая из шины выбирала минимум необходимых сигналов и направляла их на эти 40 пинов.

Принятая система команд и регистров, являющаяся частью спецификации ATA, ориентирована на поблочный обмен данными с устройствами прямого доступа. Для иных устройств существует спецификация ATAPI, основанная на тех же аппаратных средствах, но позволяющая обмениваться пакетами управляющей информации (PI - Package Interface). Пакетный интерфейс позволяет расширить границы применения шины ATA. Понятие Ведущее устройство (Master) и ведомое. Правила. Программный доступ PIO (Programmed Input/Output) выполняется в виде следующих друг за другом операций чтения или записи в пространстве ввода/ вывода по адресу регистра данных. [В отличие от программно-управляемого ввода/вывода, применяемого, например, для общения с LPT-портом, ] передача блока данных в режиме PIO производится без программного опроса какого-либо бита готовности для передачи каждого слова. Готовность устройства проверяется только перед началом передачи блока, после чего хост имеет право произвести серию операций в определенном темпе. Этот темп определяется выбранным режимом PIO Mode, для каждого из которых определены допустимые границы всех параметров временной диаграммы цикла обмена.

Обмен по каналу DMA в отличие от PIO занимает только шины ввода/вывода и памяти. Процессору требуется выполнить только процедуру инициализации канала, после чего до прерывания от устройства, полученному в конце передачи блока, он свободен (этой свободой могут воспользоваться только многозадачные системы). Режимы обмена по каналу DMA могут быть одиночными и множественными.

При множественном режиме (Multiword DMA) на сигнал запроса хост отвечает потоком циклов DMA. Если устройство не справляется с этим потоком, оно может приостановить поток, а по готовности к продолжению снова его установить. Множественный режим позволяет развивать более высокую скорость передачи.

Новейшее достижение в повышении скорости обмена - режимы Ultra DMA, позволяющие достигнуть скорости передачи по шине ATA 33 Мбайт/с и обеспечить контроль достоверности передач, чего не делалось ни в PIO, ни в стандартных режимах DMA ATA позволяет подключать устройства различных категорий, отличающихся "уровнем интеллекта" встроенного контроллера. Первые дисковые накопители IDE представляли собой просто аналог пары диск-контроллер ST-506/412, выполненной в едином конструктиве. Эти устройства с современной точки зрения были примитивными, за что и были впоследствии причислены к категории неинтеллектуальных устройств со встроенным контроллером –
  • Non-Intelligent IDE. Эти устройства не выполняли трансляцию нумерации секторов - их логические параметры всегда совпадали с физическими. Команды идентификации устройства и установки параметров ими не выполнялись. Дефектные блоки, отмеченные в заводском списке и появляющиеся в процессе эксплуатации, были видны пользователю.
  • Intelligent ATA IDE могут выполнять расширенные ATA-команды - идентификации устройства и установки параметров. Поддерживают возможность трансляции физических параметров в логические. Дефектные секторы они могут и прятать от пользователя (до исчерпания резерва).
  • Intelligent Zoned Recording IDE. Поскольку они имеют различное количество секторов на разных треках (для повышения плотности хранения), режим трансляции геометрии является для них обязательным
Устройства IDE отличаются также и по другим признакам, определяемым интеллектуальностью контроллера: это и автоматический мониторинг внутренних параметров (например, SMART), и температурная коррекция системы позиционирования, и поддержка управления энергопотреблением, и различные усовершенствования, направленные на повышение производительности. Аппаратно-программный интерфейс ATAPI (ATA Package Interface - пакетный интерфейс ATA). При подаче команды Packet регистр свойств содержит признаки команды - использование для обмена данными канала DMA, возможность перекрывающегося выполнения. Структура командного пакета позаимствована из SCSI.

ATA4 & SCSI

Недостаток ATA: при применении в многозадачных системах является то, что когда одно устройство на шине исполняет команду, другое устройство использоваться не может. В этом интерфейс ATA существенно уступает SCSI, где устройства на время выполнения длительной внутренней операции может освобождать шину, и, кроме того, имеется эффективный механизм организации очередей процессов ввода/вывода.

ATA-4 определяет возможности параллельного выполнения команд обоими устройствами и создания очередей. Возможность перекрытия команд - Overlaped Feature - позволяет устройству, занятому длительной внутренней операцией освободить шину для того, чтобы ее было можно использовать для обмена с другим устройством шины. Принятый механизм продолжения менее эффективен, чем в SCSI - он требует привлечения ресурсов хоста для обнаружения готовности устройства. Перекрытие допускается только для нескольких новых команд интерфейса ATA-4.

SCSI

Системный интерфейс малых компьютеров SCSI (Small Computer System Interface) стандартизован ANSI еще в 1986 году. Предназначен для соединения устройств различных классов - памяти прямого и последовательного доступа, CD-ROM, оптических дисков однократной и многократной записи, устройств автоматической смены носителей информации, принтеров, сканеров, коммуникационных устройств и процессоров.

Физически интерфейс является 8-битной параллельной шиной с тактовой частотой 5 МГц, состоящую из 25 сигнальных цепей. Шина допускает подключение до 8 устройств, скорость передачи данных в первоначальной версии достигала 5 Мбайт/с. Впоследствии (1991 г.) появилась новая спецификация - SCSI-2, расширяющая возможности шины как в количественных, так и в качественных показателях. Тактовая частота шины Fast SCSI-2 достигает 10 МГц, а Ultra SCSI-2 - 20 МГц.

Поддержка устройствами возможности исполнения цепочек команд, очередей (до 256 команд) и независимости их работы друг от друга обуславливают высокую эффективность применения SCSI в многозадачных системах.

SCSI-3 - дальнейшее развитие стандарта, направленное на увеличение количества подключаемых устройств, спецификацию дополнительных команд, поддержку Plug and Play. Ultra160 SCSI

Ultra 320 SCSI

Ultra4 SCSI тоже поддерживает CRC (cyclic redundancy code) и проверку максимальной поддерживаемой скорости (domain validation) для обеспечения совместимости со старыми устройствами, имеющими низкую производительность Serial Attached SCSI

Теоретически и практически, в реализации очередной версии – SCSI Ultra 640 – нет ничего невозможного. Производители вполне могли бы выпустить соответствующие продукты и еще какое-то время откладывать смену интерфейсов. Но есть один маленький нюанс – большинство пользователей до сих пор уверены, что Ultra 640 физически нереализуем, на самом же деле по ряду объективных причин он был бы просто несовместим с предыдущими версиями SCSI. По сути, мы бы получили хоть и параллельный, но все же новый интерфейс, требующий замены всего существующего парка оборудования в системах хранения данных. Получается, что так или иначе, а кардинальные изменения все же были бы. Поэтому поскольку перемены неизбежны, нужно постараться извлечь из них максимальную пользу.

Кроме проблем с перекрестными наводками при передаче данных на высоких скоростях, Parallel SCSI имел еще некоторые ограничения, осложнявшие работу с ним: максимальное число подключаемых устройств (16 в одной цепочке) и длину кабеля (суммарно не более 12 м), необходимость терминирования и ручной установки ID накопителей, разделение полосы пропускания между всеми подключенными приводами.

это устранено в SAS – соединение «точка-точка» дает вделенную полосу пропускания для каждого диска, предельная длина кабеля составляет до 8 м на один порт (увеличивается с помощью SAS-расширителей), количество адресуемых устройств в одном домене возросло до 16 256, вместо ручной установки ID используются уникальные номера (WWN – World Wide Number), присваиваемые каждому из них еще на этапе производства. Пропускная способность нового интерфейса на сегодняшний день равна 3 Gbps, в следующих версиях она возрастет сначала до 6, а затем до 12 Gbps. Разъемы для внешних SAS-устройств рассчитаны на подключение до четырех накопителей и обеспечивают полосу пропускания 1,2 Gbps в одном направлении.

+ полная поддержка горячего подключения и сортировка очереди команд. Также сохраняется полная механическая и электрическая совместимость с SATA, т. е. SAS-контроллер одновременно работает как c SATA-, так и с SAS-дисками (но не наоборот) – гетерогенные архитектуры.

Что такое IDE & ATA.

Первые стандарты для винчестеров IDE были разработаны компаниями Western Digital и Compaq Computer в 1986 г

Единственным различием между IDE и ATA является то, что IDE определяет спецификацию на электронику винчестеров, а ATA – на интерфейсное соединение между HDD и ПК; тем не менее данные термины используются как слова-синонимы.

Поколений ATA было много. Сейчас используется ATA-4. Каждое новое поколение отличалось от предыдущего расширенным набором поддерживаемых протоколов и, как следствие, повышенной скоростью.

Чтобы получить конкурентное преимущество, компания Quantum с Intel разработала новую версию интерфейса для настольных жестких дисков – спецификацию Ultra ATA, также известную под названиями Ultra ATA/33, Ultra DMA33, ATA/ATAPI-4, Ultra DMA 2. Благодаря использованию обоих фронтов передаваемого сигнала эффективная рабочая частота возросла в два раза, соответственно и скорость передачи данных по интерфейсу увеличилась с 16,6 до 33,3 MBps. Кроме того, для повышения надежности в Ultra ATA был введен циклический контрольный код (CRC). Этот стандарт определял следующие режимы: Ultra DMA Mode 0, 1 и 2 (скорости 16,6; 25,0 и 33,3 MBps). Параллельно разрабатывался стандарт PIO Mode 5, но он обеспечивал скорость передачи всего 22,2 MBps и не имел режима прямого доступа к памяти, а потому так и не был реализован. Увеличение пропускной способности оказалось очень кстати ввиду возрастания скорости чтения с пластин. Уже в 1998 г. была разработана следующая версия – Ultra ATA/66 (ATA/ATAPI-5). Стандарт предусматривал очередное увеличение скорости (до 66,6 MBps), а также смену кабеля с 40- на 80-жильный.

Компании же ориентировались на другой стандарт – Serial ATA, поскольку недостатки обычного АТА (параллельного АТА) проявились еще при разработке Ultra ATA/100. Дальнейшее наращивание пропускной способности ограничивалось физически многожильным IDE-кабелем.

Два основных интерфейса: IDE (Enhanced IDE) и SCSI.

На любой материнской плате, выпущенной после 1996 года, можно обнаружить контроллер EIDE. Это, а также существенно более низкая стоимость IDE дисков по сравнению со SCSI объясняет значительное превосходство IDE дисков в количественном выражении над SCSI.

        EIDE имеет два канала (primary - первичный и secondary - вторичный), к каждому из которых можно подключить до двух устройств (всего четыре). С интерфейсом IDE в настоящее время, кроме жестких дисков, выпускаются также приводы CD-ROM, накопители Iomega Zip, накопители на магнитной ленте.

Пока очень незначительное количество материнских плат выпускаются с контроллером SCSI. Сканеры, магнитооптические накопители, устройства записи для CD и т.п. выпускаются как с интерфейсом SCSI, так и с IDE.

Если машина не будет получать существенных нагрузок, SCSI диск НЕ ДАСТ НИКАКИХ ОЩУТИМЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ по сравнению с EIDE диском при прочих равных. Выигрыш будет только в снижении нагрузки на центральный процессор за счет использования процессора SCSI контроллера. Интерфейс SCSI позволяет подключать до 7 устройств, а Wide SCSI до 14 устройств. Существуют также многоканальные SCSI контроллеры, позволяющие подключить и большее количество устройств. Основной недостаток интерфейса EIDE - отсутствие "интеллекта". Если на одном канале подключены жесткий диск и накопитель CD-ROM, то в случае обращения к CD-ROM процессор будет ожидать завершения операций с CD-ROM, прежде чем сможет обратиться к жесткому диску. Каналы EIDE в современных контроллерах EIDE, как правило, достаточно независимы друг от друга. Для повышения производительности EIDE были разработаны и стандартизованы режимы :

  • PIO (Programming Input Output - программируемый ввод/вывод)
  • single word DMA (обмен одиночными словами в режиме DMA - Direct Memory Access - прямого доступа к памяти)
  • multi word DMA (обмен несколькими словами в режиме DMA)

SCSI интерфейс имеет несколько разновидностей, которые совместимы друг с другом (достаточно иметь пассивные переходники). 8 бит (50-ти контактный разъем) или 16 бит (68-и контактный разъем для Wide SCSI). Частота шины может быть 5 MHz (SCSI 1), 10 MHz (Fast SCSI), 20 MHz (Fast-20 or Ultra SCSI) or 40 MHz (Ultra-2 SCSI). Активно внедрялся стандарт Ultra2 SCSI LVD, являющийся разновидностью Ultra2 SCSI.

Теперь более популярен стандарт Ultra160 SCSI

В EIDE сейчас также используется механизм обнаружения ошибок с помощью CRC (циклический контрольный код). Это позволяет избежать ошибок при приеме/передаче данных, так как при получении данных с ошибкой пересылка данных повторяется снова.

        Стоимость высокоскоростных SCSI дисков в 2-3 раза выше лучших дисков IDE такой же емкости. SCSI диски будут все более уходить в сферу специальных задач - на сервера и мощные рабочие станции. Начиная с середины 1999 года отпала необходимость в применении SCSI дисков для работы с видеопотоками, хотя несколькими годами ранее использование IDE дисков для записи видео даже не обсуждалась.

SATA II

. На прошедшем весной 2000 г. Intel Developer Forum (IDF) корпорация Intel и др. образовали группу по выработке спецификации и продвижению на рынок нового интерфейса — Serial ATA.

проблемой стало отсутствие для пользователя видимых преимуществ от данного стандарта – материнские платы с контроллерами SATA стоили значительно дороже, и их было сложно найти. То же касалось и жестких дисков, поскольку не стали специально разрабатывать винчестеры под новый стандарт, а просто установили на старые Parallel ATA-диски мост PATA-to-SATA.

SATA 1.0 не принес ничего, кроме «тонких интерфейсных кабелей».

Планировалось, что поддержка NCQ (Native Command Queuing) сильно улучшит показатели винчестеров. Однако появилась версия SATA 1.0a, в которой сортировка очереди команд уже была реализована.

Т.о. кроме расширения пропускной способности интерфейса со 150 до 300 MBps ничего важного и нет.

Современные жестких дисков сейчас демонстрируют пиковую скорость считывания с пластин около 75 MBps - возможностей SATA 1.0 хватает. А вот использование «широких» шин в SATA RAID-контроллерах (PCI-X, PCI-E) вместо традиционной PCI уже стало насущной необходимостью. Судите сами: скорость чтения на внешних дорожках в случае RAID 0 из двух дисков составляет порядка 150 MBps, а при использовании четырех дисков она увеличивается до 300 MBps, так что даже производительность RAID 0 с минимальным количеством винчестеров уже перешагнула предел шины PCI и становится узким местом.

Есть механизм реализации горячего подключения накопителей, отсутствовавший в первой версии стандарта, и доработка протокола взаимодействия хост-контроллера с диском с целью снижения задержек, и еще ряд небольших дополнений.

В целом, вторая версия SATA является скорее стандартизацией тех возможностей SATA, которые ранее были отданы на откуп производителям жестких дисков/контроллеров, а не чем-то радикально новым.

В планах разработчиков SATA в дальнейшем значится увеличение скорости до 600 MBps, хотя и не совсем ясно, для чего. Более интересным, с точки зрения дальнейшего роста быстродействия, было бы улучшение «интеллектуальных способностей» контроллера жесткого диска, что, возможно, мы также увидим в следующей версии интерфейса.

Перспективы HDD.

Производители винчестеров приучили покупателей к довольно жестким срокам обновления своих модельных рядов. Раз в полгода плотность записи и, соответственно, емкость пластин увеличивались на 40%, и, как следствие, на рынке появлялись новые диски все большего объема. За год емкость HDD выросла вдвое. Это приводило к достаточно быстрому снижению цен на модели среднего уровня. Зачастую реальной необходимости в смене диска, приобретенного год назад, у пользователя не возникало, но рост плотности записи давал не только "прибавку в весе" новым моделям HDD, но и существенно увеличивал скорости линейного чтения и записи. К тому же по финансовым соображениям обновлять HDD имело смысл не реже одного раза в 12 месяцев, потому как за ту же стоимость можно было приобрести винчестер чуть ли не вдвое большего объема, чем 6 месяцев назад.

Сейчас небольшая неразбериха на рынке – SATA(II), NCQ(Native Copy Query

Производители настолько разогнались в соревновании по поводу того, у кого выше плотность записи, емкость и чаще обновляются модельные ряды, что не заметили одной простой вещи – массовому пользователю не нужны такие темпы, объемы, скорости. Более того, есть такая небольшая, но в то же время очень неприятная проблема, имя которой "технологический предел". И вот в области увеличения плотности записи он уже практически достигнут

Существовавшая "гонка вооружений" в секторе HDD привела не только к насыщению рынка, но и исчерпала на сегодняшний день практически все технологические резервы разработчиков. Получается классическая ситуация – "верхи" (производители) не могут обеспечить ими же самими заданные темпы, а "низы" (покупатели) просто не хотят эти темпы оплачивать. В итоге мы наблюдаем сейчас войну пресс-релизов, а не реальных продуктов. Первый тревожный звоночек прозвучал во времена снижения срока гарантии на жесткие диски с 3 лет до 1 года. Теперь адаптивное форматирование: жесткого понятия плотность записи на пластину более не существует. Она различается не только от пластины к пластине и от модели к модели, но и может быть разной для каждой рабочей поверхности.

Например, внешние, самые быстрые, дорожки "отрезаются" от рабочей зоны. Шаг очевидный – на них наиболее велик риск повреждения данных. Кроме того, уменьшается линейная плотность записи – число секторов на дорожку.

Когда емкость каждой рабочей поверхности различается даже среди дисков одной серии, говорить о каком-то сравнительном анализе быстродействия просто не приходится.

"технологический предел", о котором мы говорили в начале статьи. 125 GB, 133 GB – тот максимум, на который можно рассчитывать при существующих технологиях записи.

Производители ожидают скорого внедрения технологии "перпендикулярной записи", что позволит не только дальше наращивать объем пластин, но и вернуть темпы увеличения плотности записи, существовавшие совсем недавно. То есть гонка только замерла на время, а не прекратилась совсем. В ближайшем будущем все вернется на круги своя. Разумеется, до следующего "порога".

konesh.ru

Центральный Дом Знаний - Внешние интерфейсы (порты LPT, СОМ, шины, SCSI, USB)

Оглавление

Введение………………………………………………………………… .3

Теоретическая часть

1.1   Введение……………………………………………………….. .4

     1.2   Общая характеристика внешних интерфейсов………………. 5

     1.3   Шины SCSI и USB…………………………………………….. .8

     1.4   Порты LTP и COM…………………………………………… .11

     1.5   Заключение……………………………………………………..13

Практическая часть

     2.1   Общая характеристика задачи……………………………… ..14

     2.2   Описание алгоритма решения задачи……………………… ..17

Список использованной литературы…………………………………..23

Введение

Устройства сбора и обработки информации, подключаемые к персональным компьютерам (ПК), постоянно развиваются и усложняются вслед за ростом возможностей компьютеров, системного и прикладного программного обеспечения. При этом речь идет не только о развитии функциональной части этих устройств. Рост требований ко всему устройству вызывает рост требований и к интерфейсу. Наблюдая за изменениями интерфейсной части, обеспечивающей связь устройства с компьютером, мы также видим лавинообразное нарастание сложности.

Внутимашинный системный интерфейс  - система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой [4, с. 135].

Внешние интерфейсы - средства сопряжения с внешними по отношению к компьютеру в целом устройствами [5, с. 58].

Цель курсовой работы – изучить внешние интерфейсы ПК. Вопросы, которые раскрывают данную тему: общая характеристика внешних интерфейсов ПК, рассмотрение шин SCSI, USB и портов LTP и COM.

В практической части курсовой работы рассматривается решение экономической задачи по данным организации, с использованием табличного процессора MS Excel. 

Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система (ОС) Microsoft Windows XP Professional (версия 2003 года) с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office: табличного процессора MS Excel и текстового редактора MS Word на ПК. Краткие характеристики ПК: данная работа была выполнена на персональном компьютере Intel Celeron III с тактовой частотой процессора 1700 МГц, оперативной памятью 512 Мб и видеокартой GeForce 4 MX 440.

1. Теоретическая часть

1.1 Введение

Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие интерфейс (interface) как границу раздела двух систем, устройств или программ; элементы соединения и вспомогательные схемы управления, используемые для соединения устройств. Мы же поговорим о внешних интерфейсах, позволяющих подключать к ПК разнообразные периферийные устройства и их контроллеры. 

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. В ПК традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами. В последовательном же интерфейсе биты передаются друг за другом, обычно по одной линии. СОМ порты ПК обеспечивают последовательный интерфейс в соответствии со стандартом RS-232C. При рассмотрении интерфейсов важным параметром является пропускная способность.

В архитектуре современных компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее. 

1.2 Общая характеристика внешних интерфейсов

В настоящее время компьютеры могут иметь множество внешних интерфейсов. Наиболее распространены следующие:

системная шина (магистраль) ISA

ISA (Industry Standard Architecture – стандарт промышленной архитектуры) - это устаревшая шина для подключения внешних устройств, с пропускной способностью 5.3Mb/s при частоте шины 8MHz, интерфейс ISA позволяет адресовать до 16Mb памяти. Но она до сих пор пользуется большой популярностью среди пользователей компьютеров класса 486 и Pentium;

шина PCI

PCI (Peripheral Component Interconnect – соединитель периферийных компонентов) – современная высокоскоростная шина для подсоединения внешних (периферийных) устройств со скоростью обмена до 500 Мбайт/с, а модификация PCI-Х имеет скорость 1 Гбайт/с;

шина AGP

AGP (Advanced Graphic Port – улучшенный графический порт) – шина и разъём для подключения видеокарт со скоростью обмена от 256 Мбайт/с до 1,06 Гбайт/с; скорость обмена 256 Мбайт/с считается условной единицей измерения для видеокарт типа AGP, поэтому скорость 528 Мбайт/с принято обозначать AGP2х, а 1,06 Гбайт/с – AGP4х;

шина PC Cards (старое название PCMCIA) — обычно только в ноутбуках

Интерфейс PC Card является универсальным для внешних устройств, подключаемых к компьютеру (как правило - портативному). Через шину PC Card подсоединяют модемы, модули памяти, контроллеры различного типа и прочие компоненты. Тактовая частота этой шины 33 МГц; 

шина SCSI

SCSI  (Small   Computer   System   Interface –  интерфейс   малых 

вычислительных систем) – шина, которая предназначена для подключения высокопроизводительных дисковых устройств; скорость обмена данными до 320 Мбайт/с;

последовательная шина USB (Universal Serial Bus)

USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) соответствует современному унифицированному стандарту на шину и разъём. К шине USB можно подключить до 127 внешних устройств одновременно. Скорость обмена данными до 12 Мбит/с, а у последней модификации шины USB 2.0 – до 60 Мбит/с;

параллельный порт (LPT-порт) Centronics

Параллельный порт предназначен для подключения принтера, сканера, внешних дисководов и др.; данные передаются байтами со скоростью около 2 Мбайт/с;

последовательный порт (COM-порт) RS-232C

Последовательный порт предназначен для подключения низкоскоростных внешних устройств, таких как мышь, модем и тд.; данные передаются битами со скоростью около 100 Кбайт/с;

последовательный инфракрасный порт IrDA

IrDA относится к категории wireless (беспроводных) внешних интерфейсов, однако в отличие от радио-интерфейсов, канал передачи информации создается с помощью оптических устройств. Опыт показывает, что среди других беспроводных линий передачи информации инфракрасный (ИК) открытый оптический канал является самым недорогим и удобным способом передачи данных на небольшие расстояния (до нескольких десятков метров).

Кроме этих внешних интерфейсов, компьютеры могут иметь разъемы для подключения внешнего монитора, клавиатуры, мыши. Некоторые компьютеры имеют встроенные модемы и сетевые адаптеры, тогда они располагают, соответственно, телефонным и сетевым внешними интерфейсами [6, с. 638-639].

Подключение стандартных  внешних  устройств  обычно не  вызывает 

никаких проблем: надо только присоединить устройство к компьютеру соответствующим стандартным кабелем и (возможно) установить на компьютер программный драйвер. Знать особенности внешних интерфейсов пользователю в данном случае не обязательно. В случае инфракрасного порта не нужен даже кабель.

Гораздо сложнее ситуация, когда к компьютеру требуется присоединить нестандартное внешнее устройство. В этом случае необходимо доскональное знание особенностей используемых интерфейсов и умение эффективно с ними работать. 

Чаще всего для подключения нестандартных внешних устройств используются системная магистраль ISA, параллельный порт Centronics (LPT) и последовательный порт RS-232C (COM).

        Далее более подробно будут рассмотрены шины SCSI и USB, а также порты LPT и СОМ.

1.3 Шины SCSI и USB

Для подключения устройств внешней памяти в серверах и производительных рабочих станциях широко используется шина SCSI, которая обеспечивает скорость передачи данных до 320 Мбайт/с и позволяет подключить большое число устройств (7-15) в зависимости от реализации. Также её преимуществами являются большая длина кабеля (3-12м), позволяющая подключать внешние устройства, и обмен с памятью в режиме DMА.   Но у шины SCSI есть и свои недостатки. Это высокая стоимость, дорогие кабели (из-за того, что SCSI-интерфейс используют параллельную передачу), SCSI-интерфейс не является встроенным стандартным устройством (поэтому нужно или выбирать системную плату с таким встроенным интерфейсом, или приобретать РСI-карту интерфейса) и, наконец, последний недостаток – более сложное выставление номера SCSI-устройства [1, с. 127-128].

Интерфейс SCSI обеспечил возможность передачи команд нескольким устройствам так, чтобы выполнение команд происходило не последовательно, а одновременно. В процессе развития разработаны семейства интерфейсов SCSI-2, SCSI-3 с различными спецификациями [2, с. 101]. 

Первоначальный интерфейс SCSI был разработан в 1970 г. К шине можно подключить до 8 устройств, включая основной контроллер SCSI. Контроллер SCSI имеет собственную BIOS, которая управляет шиной SCSI,   освобождая   центральный   процессор.  Шина  SCSI –  8-разрядная, 

тактовая частота – 5 МГц,  имеет  восемь  линий данных,  линию чётности, 

девять управляющих линий. Максимальная скорость передачи данных не 

превышает 5 Мбайт/с. Интерфейс SCSI имеет большую чувствительность к качеству изготовления кабелей.

Интерфейс SCSI-2 (Fast SCSI) – это развитие стандарта, в котором тактовая частота и скорость передачи данных увеличены в два раза. Добавлены и стандартизированы команды доступа к периферийным устройствам. В стандарт SCSI-2 добавлена спецификация Wide (широкая), в которой количество информационных линий увеличено до 24. К шине можно подключать как 8-разрядные, так и 16-разрядные устройства. 

В модификации SCSI-3 (Ultra SCSI) тактовая частота 20 МГц. Добавлены команды для некоторых графических устройств. Ultra Wide SCSI обеспечивает 16-разрядную передачу данных со скоростью до 40 Мбайт/с. Существует Wide спецификация этого стандарта, по которой поддерживается до 15 устройств [7, с. 66-67].

Одним из последних нововведений в архитектурах материнских плат является последовательная шина USB (Universal Serial Bus). В USB реализована возможность подключения большого количества периферийных устройств к компьютеру. При этом устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). При подключении устройств к USB не нужно устанавливать платы в разъемы системной платы и реконфигурировать систему, кроме того, экономно используются такие важные системные ресурсы, как IRQ . При подключении периферийного оборудования к персональным компьютерам, оснащенным шиной USB, его настройка происходит автоматически, сразу после физического подключения, без перезагрузки или установки. 

Пропускная способность шины USB версии 1.0 относительно не велика  и  составляет до  12 Мбит/с, что  эквивалентно 1,5 Мбайт/с,  но для

таких устройств, как клавиатура,  мышь, модем, джойстик и др., этого достаточно. В реализации обычно имеется один двухканальный USB контроллер. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.

Проблема низкой пропускной способности снимается с внедрением спецификации интерфейса USB 2.0, чья пиковая производительность достигает 480 Мбит/с. Такого значения вполне хватает для типичных USB-устройств: принтеров, офисных сканеров, цифровых фотокамер, джойстиков и прочих. Но все же для внешних накопителей, сканеров высокого класса, цифровых видеокамер требуется более скоростной интерфейс: IEEE 1394 или SCSI.

Как и всякая шина, USB содержит линии питания, так что, например, для внешнего USB-модема отдельного блока питания не нужно.

Спецификацию USB, реализующую архитектуру "ведущий-ведомый", поддерживают в своих разработках фирмы IBM, DEC, Compaq, Intel и др. Шина USB позволяет одновременно подключать до 127 устройств к одному порту (устройства подключаются последовательно друг к другу) непосредственно в процессе работы компьютера без выключения питания. Для совместимости с USB 1.0 спецификация USB 2.0 обеспечивает работу в нескольких режимах, в том числе она способна поддерживать передачу данных на максимальной для подключенного устройства скорости, если оно не способно работать при скорости передачи в 480 Мбит/с.

1.4   Порты LTP и COM

Стандартными средствами для подключения большинства внешних устройств в течение десятков лет являлись и являются последовательный (СОМ) и параллельный (LPT) порты со скоростью передачи соответственно 0,148 и 1,2 Мбит/с [2, с. 102]. 

Последовательная и параллельная передача данных хотя и служат одной цели, обмену данными и связи между периферией  и модулем обработки данных (материнской платой), но используют различные методы и принципы обмена информацией.

Последовательный порт (СОМ), в основном, используется для подключения мыши, модема, соединения двух компьютеров. Термин последовательный означает, что передача данных осуществляется по одиночному проводнику, а биты при этом передаются последовательно, один за другим. До настоящего времени для последовательной связи IBM PC-совместимых компьютеров используются адаптеры с интерфейсом RS-232С (новое название EIA-232D). В современном IBM PC-совместимом компьютере может использоваться до четырех последовательных портов (COM1, COM2, COM3 и COM4). Основой последовательного адаптера является микросхема UART . Обычно используется микросхема UART 16550A. Она имеет 16-символьный буфер на прием и на передачу и, кроме того, может использовать несколько каналов прямого доступа в память DMA. При передаче микросхема UART преобразует параллельный код в последовательный и передает его побитно в линию, обрамляя исходную последовательность битами старта, останова и контроля. При приеме данных UART преобразует последовательный код в параллельный (разумеется, опуская служебные символы). Непременным условием правильной передачи (приема) является одинаковая скорость работы приемного и передающего UART, что обеспечивается стабильной частотой кварцевого резонатора. Основное преимущество последовательной передачи - возможность пересылки данных на большие расстояния, как правило, не менее 30 метров.

Через параллельный порт (LPT) обычно осуществляется подсоединение принтера, сканера. В параллельных портах для одновременной передачи байта информации используется восемь линий. Этот интерфейс отличается высоким быстродействием, поэтому он часто применяется для подключения к компьютеру принтера, а также для соединения компьютеров (так как при этом скорость передачи данных значительно выше, чем при соединении через последовательные порты). Существенным недостатком параллельного порта является то, что соединительные провода не могут быть слишком длинными. При большой длине соединительного кабеля в него приходится вводить промежуточные усилители сигналов, так как в противном случае возникает много помех. Персональный компьютер работает максимум с тремя параллельными портами (LPT1, LPT2 и LPT3). Подсоединение кабеля к адаптеру параллельного интерфейса производится через 25-контактный разъем типа DB-Shell (DB-25), а со стороны принтера используется специальный 36-контактный разъем типа Centronics. Так как частота передаваемых сигналов может достигать десятков кГц, длина кабелей < трех метров. 

Развитие интерфейсов СОМ и LPT было реализовано соответственно стандартами RS-422/485 и IEEE-1284 (ЕСР/ЕРР), обеспечившими значительное увеличение скорости передачи до 10 и 24 Мбит/с. Стандарт IEEE-1284 также позволил реализовать упаковку-распаковку данных по широко используемому алгоритму RLE на "лету" непосредственно в процессе их передачи, что дополнительно повысило скорость передачи. Однако и эти стандарты не решали вопроса увеличения общего количества подключаемых к компьютеру  устройств, поскольку к  каждому из  портов 

можно было подключить только одно устройство [2, с. 101].

 1.5   Заключение

Проблема усложнения интерфейсной части внешних устройств во многом определяется переходом с операционной системы (ОС) типа CPM или MS-DOS на OC типа Windows или Linux. Современные ОС обеспечивают программисту и пользователю возможность адекватной работы с сетевыми ресурсами, мощные графические средства, безопасность многозадачного подхода к программированию. Но за эти и другие ставшие привычными удобства приходится расплачиваться утратой способности пользовательской программы обрабатывать сигналы в реальном времени. Даже на уровне драйвера ядра такие возможности сильно ограничены, не говоря уже о неоправданном возрастании сложности, а значит и стоимости программирования при перенесении функциональности прикладной задачи на уровень ядра ОС.(......)

cendomzn.ucoz.ru

Внешние интерфейсы ПК (порты LPT, COM, шины SCSI, USB)

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО – ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Информатика»

на тему: «Внешние интерфейсы ПК (порты LPT, COM, шины SCSI, USB)»

 

 

 

 

 

 

                                             Исполнитель:

                                             Специальность:

                                                     № зачётной книжки:

 

                                              Руководитель:

 

 

 

 

 

 

Пенза 2012

Оглавление

 

Введение………………………………………………………………… .3

  1. Теоретическая часть

1.1   Введение……………………………………………………….. .4

     1.2   Общая  характеристика внешних интерфейсов………………. 5

     1.3   Шины SCSI и USB…………………………………………….. .8

     1.4   Порты LTP и COM…………………………………………… .11

     1.5   Заключение……………………………………………………..13

  1. Практическая часть

     2.1   Общая  характеристика задачи……………………………… ..14

     2.2   Описание  алгоритма решения задачи………………………  ..17

Список использованной литературы…………………………………..23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Устройства сбора и  обработки информации, подключаемые к персональным компьютерам (ПК), постоянно развиваются и усложняются вслед за ростом возможностей компьютеров, системного и прикладного программного обеспечения. При этом речь идет не только о развитии функциональной части этих устройств. Рост требований ко всему устройству вызывает рост требований и к интерфейсу. Наблюдая за изменениями интерфейсной части, обеспечивающей связь устройства с компьютером, мы также видим лавинообразное нарастание сложности.

Внутимашинный системный  интерфейс  - система связи и  сопряжения узлов и блоков ПК между  собой [4, с. 135].

Внешние интерфейсы - средства сопряжения с внешними по отношению к компьютеру в целом устройствами [5, с. 58].

Цель курсовой работы – изучить внешние интерфейсы ПК. Вопросы, которые раскрывают данную тему: общая характеристика внешних интерфейсов ПК, рассмотрение шин SCSI, USB и портов LTP и COM.

В практической части курсовой работы рассматривается решение экономической  задачи по данным организации, с использованием табличного процессора MS Excel.

Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система (ОС) Microsoft Windows XP Professional (версия 2003 года) с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office: табличного процессора MS Excel и текстового редактора MS Word на ПК. Краткие характеристики ПК: данная работа была выполнена на персональном компьютере Intel Celeron III с тактовой частотой процессора 1700 МГц, оперативной памятью 512 Мб и видеокартой GeForce 4 MX 440.

 

 

 

1. Теоретическая  часть

1.1 Введение

 

Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие  интерфейс (interface) как границу раздела двух систем, устройств или программ; элементы соединения и вспомогательные схемы управления, используемые для соединения устройств. Мы же поговорим о внешних интерфейсах, позволяющих подключать к ПК разнообразные периферийные устройства и их контроллеры.

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. В ПК традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами. В последовательном же интерфейсе биты передаются друг за другом, обычно по одной линии. СОМ порты ПК обеспечивают последовательный интерфейс в соответствии со стандартом RS-232C. При рассмотрении интерфейсов важным параметром является пропускная способность.

В архитектуре современных  компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее.

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Общая характеристика  внешних интерфейсов

 

В настоящее время  компьютеры могут иметь множество  внешних интерфейсов. Наиболее распространены следующие:

  • системная шина (магистраль) ISA

ISA (Industry Standard Architecture – стандарт промышленной архитектуры) - это устаревшая шина для подключения внешних устройств, с пропускной способностью 5.3Mb/s при частоте шины 8MHz, интерфейс ISA позволяет адресовать до 16Mb памяти. Но она до сих пор пользуется большой популярностью среди пользователей компьютеров класса 486 и Pentium;

PCI (Peripheral Component Interconnect – соединитель периферийных компонентов) – современная высокоскоростная шина для подсоединения внешних (периферийных) устройств со скоростью обмена до 500 Мбайт/с, а модификация PCI-Х имеет скорость 1 Гбайт/с;

AGP (Advanced Graphic Port – улучшенный графический порт) – шина и разъём для подключения видеокарт со скоростью обмена от 256 Мбайт/с до 1,06 Гбайт/с; скорость обмена 256 Мбайт/с считается условной единицей измерения для видеокарт типа AGP, поэтому скорость 528 Мбайт/с принято обозначать AGP2х, а 1,06 Гбайт/с – AGP4х;

  • шина PC Cards (старое название PCMCIA) — обычно только в ноутбуках

Интерфейс PC Card является универсальным для внешних устройств, подключаемых к компьютеру (как правило - портативному). Через шину PC Card подсоединяют модемы, модули памяти, контроллеры различного типа и прочие компоненты. Тактовая частота этой шины 33 МГц;

SCSI  (Small   Computer   System   Interface – интерфейс  малых

вычислительных систем) – шина, которая предназначена для подключения высокопроизводительных дисковых устройств; скорость обмена данными до 320 Мбайт/с;

  • последовательная шина USB (Universal Serial Bus)

USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) соответствует современному унифицированному стандарту на шину и разъём. К шине USB можно подключить до 127 внешних устройств одновременно. Скорость обмена данными до 12 Мбит/с, а у последней модификации шины USB 2.0 – до 60 Мбит/с;

  • параллельный порт (LPT-порт) Centronics

Параллельный порт предназначен для подключения принтера, сканера, внешних дисководов и др.; данные передаются байтами со скоростью  около 2 Мбайт/с;

  • последовательный порт (COM-порт) RS-232C

Последовательный порт предназначен для подключения низкоскоростных внешних устройств, таких как мышь, модем и тд.; данные передаются битами со скоростью около 100 Кбайт/с;

  • последовательный инфракрасный порт IrDA

IrDA относится к категории  wireless (беспроводных) внешних интерфейсов,  однако в отличие от радио-интерфейсов, канал передачи информации создается с помощью оптических устройств. Опыт показывает, что среди других беспроводных линий передачи информации инфракрасный (ИК) открытый оптический канал является самым недорогим и удобным способом передачи данных на небольшие расстояния (до нескольких десятков метров).

Кроме этих внешних интерфейсов, компьютеры могут иметь разъемы для подключения внешнего монитора, клавиатуры, мыши. Некоторые компьютеры имеют встроенные модемы и сетевые адаптеры, тогда они располагают, соответственно, телефонным и сетевым внешними интерфейсами [6, с. 638-639].

Подключение стандартных  внешних устройств обычно не вызывает

никаких проблем: надо только присоединить устройство к компьютеру соответствующим стандартным кабелем  и (возможно) установить на компьютер программный драйвер. Знать особенности внешних интерфейсов пользователю в данном случае не обязательно. В случае инфракрасного порта не нужен даже кабель.

Гораздо сложнее ситуация, когда к компьютеру требуется  присоединить нестандартное внешнее устройство. В этом случае необходимо доскональное знание особенностей используемых интерфейсов и умение эффективно с ними работать.

Чаще всего для подключения  нестандартных внешних устройств  используются системная магистраль ISA, параллельный порт Centronics (LPT) и последовательный порт RS-232C (COM).

        Далее более подробно будут  рассмотрены шины SCSI и USB, а также порты LPT и СОМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Шины SCSI и USB

 

Для подключения устройств  внешней памяти в серверах и производительных рабочих станциях широко используется шина SCSI, которая обеспечивает скорость передачи данных до 320 Мбайт/с и позволяет подключить большое число устройств (7-15) в зависимости от реализации. Также её преимуществами являются большая длина кабеля (3-12м), позволяющая подключать внешние устройства, и обмен с памятью в режиме DMА1.   Но у шины SCSI есть и свои недостатки. Это высокая стоимость, дорогие кабели (из-за того, что SCSI-интерфейс используют параллельную передачу), SCSI-интерфейс не является встроенным стандартным устройством (поэтому нужно или выбирать системную плату с таким встроенным интерфейсом, или приобретать РСI-карту интерфейса) и, наконец, последний недостаток – более сложное выставление номера SCSI-устройства [1, с. 127-128].

Интерфейс SCSI обеспечил возможность передачи команд нескольким устройствам так, чтобы выполнение команд происходило не последовательно, а одновременно. В процессе развития разработаны семейства интерфейсов SCSI-2, SCSI-3 с различными спецификациями [2, с. 101].

Первоначальный интерфейс SCSI был разработан в 1970 г. К шине можно подключить до 8 устройств, включая основной контроллер SCSI. Контроллер SCSI имеет собственную BIOS2, которая управляет шиной SCSI,   освобождая   центральный   процессор.  Шина  SCSI – 8-разрядная,

тактовая частота – 5 МГц,  имеет  восемь  линий  данных,  линию чётности,

девять управляющих линий. Максимальная скорость передачи данных не

превышает 5 Мбайт/с. Интерфейс SCSI имеет большую чувствительность к качеству изготовления кабелей.

Интерфейс SCSI-2 (Fast SCSI) – это развитие стандарта, в котором тактовая частота и скорость передачи данных увеличены в два раза. Добавлены и стандартизированы команды доступа к периферийным устройствам. В стандарт SCSI-2 добавлена спецификация Wide (широкая), в которой количество информационных линий увеличено до 24. К шине можно подключать как 8-разрядные, так и 16-разрядные устройства.

В модификации SCSI-3 (Ultra SCSI) тактовая частота 20 МГц. Добавлены команды для некоторых графических устройств. Ultra Wide SCSI обеспечивает 16-разрядную передачу данных со скоростью до 40 Мбайт/с. Существует Wide спецификация этого стандарта, по которой поддерживается до 15 устройств [7, с. 66-67].

Одним из последних нововведений в архитектурах материнских плат является последовательная шина USB (Universal Serial Bus). В USB реализована возможность подключения большого количества периферийных устройств к компьютеру. При этом устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). При подключении устройств к USB не нужно устанавливать платы в разъемы системной платы и реконфигурировать систему, кроме того, экономно используются такие важные системные ресурсы, как IRQ 3. При подключении периферийного оборудования к персональным компьютерам, оснащенным шиной USB, его настройка происходит автоматически, сразу после физического подключения, без перезагрузки или установки.

Пропускная способность шины USB версии 1.0 относительно не велика  и составляет до  12 Мбит/с, что  эквивалентно 1,5 Мбайт/с,  но для

таких устройств, как  клавиатура, мышь, модем, джойстик и др., этого достаточно. В реализации обычно имеется один двухканальный USB контроллер. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.

Проблема низкой пропускной способности снимается с внедрением спецификации интерфейса USB 2.0, чья пиковая производительность достигает 480 Мбит/с. Такого значения вполне хватает для типичных USB-устройств: принтеров, офисных сканеров, цифровых фотокамер, джойстиков и прочих. Но все же для внешних накопителей, сканеров высокого класса, цифровых видеокамер требуется более скоростной интерфейс: IEEE 1394 или SCSI.

stud24.ru

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.(......)

cendomzn.ucoz.ru

LPT – порт - Настройка BIOS

LPT (параллельный порт, Line Print Terminal) – это стандартный параллельный интерфейс для подключения периферийных устройств к компьютеру. Первоначально данный интерфейс разрабатывался для подключения принтера, но впоследствии использовался для подключения и других периферийных устройств (подключение сканера, устройств хранения данных…).

 

Главным недостатком параллельного порта, является то, что с помощью данного порта можно осуществлять передачу данных на расстояние не более 3 метров.

 

Физически COM-порт реализован в виде 25-контактного разъём DB-25 female (со стороны персонального компьютера, так называемая “мама” – гнездовая часть разъема) и 36-контактного разъёма IEEE 1284-B (со стороны периферийного устройства). Вместо 36-контактного разъёма IEEE 1284-B может использоваться 25-контактный разъём DB-25-male (папа – штыревая часть разъема).

 

lpt-порт компьютера

 

Выделяют несколько режимов работы параллельного порта:

  • SPP (Standard Parallel Port, стандартный параллельный порт) – это стандартный режим работы, при котором скорость передачи данных по параллельному порту равна 140 Кб/с;
  • Nibble Mode – двунаправленная передача данных. Характерной особенностью данного режима есть использование управляющих линий для обмена информацией между устройством и контроллером.
  • Byte Mode – двунаправленная передача данных. Данный режим редко используется.
  • ECP (Extended Capability Port) – это режим двунаправленной передачи данных с использованием параллельного порта, при котором имеется возможность их аппаратного сжатия. Особенностью данного способа передачи данных есть поддержка режима DMA.
  • EPP (Enhanced Parallel Port) – это режим двунаправленной работы параллельного порта, при котором данные могут передаваться в оба направления со скоростью до 2М Байт/сек.
  • Опции BIOS Setup для настройки LPT-порта находятся здесь.

Еще по настройке БИОС (БИОЗ) плат:

  • PCI Express, (или PCIe, или PCI-E) – это компьютерная шина расшир...

  • PCI (Peripheral Component Interconnect) – это компьютерная шина в...

  • FSB (Front Side Bus, системная шина) – это шина (набор сигнальных...

  • Чипсет (chipset) – это набор микросхем (размещенных на системной ...

  • Центральный процессор (ЦП, CPU) – это микросхема, которая явля...

www.nastrojkabios.ru


Смотрите также