94. Характеристики интерфейсов

Связь устройств ЭВМ друг с другом осуществляется с помощью интерфейсов. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами.

Производительность и эффективность использования компьютера определяется не только возможностями ее процессора и пропускной способностью основной памяти, но в очень большой степени характеристиками интерфейсов, составом периферийных устройств (ПУ), их техническими данными.

Объединение отдельных подсистем (устройств, модулей) ЭВМ в единую систему основывается на многоуровневом принципе с унифицированным сопряжением между всеми уровнями — стандартным интерфейсом. Под стандартными интерфейсами понимают такие интерфейсы, которые приняты и рекомендованы в качестве обязательных отраслевыми или государственными стандартами, различными международными комиссиями, а также крупными зарубежными фирмами.

Интерфейсы характеризуются следующими параметрами:

• пропускной способностью интерфейса — количеством информации, которое может быть передано через интерфейс в единицу времени;

• максимальной частотой передачи информационных сигналов через интерфейс;

• информационной шириной интерфейса — числом бит или байт данных, передаваемых параллельно через интерфейс;

• максимально допустимым расстоянием между соединяемыми устройствами;

• динамическими параметрами интерфейса — временем передачи отдельного слова или блока данных с учетом продолжительности процедур подготовки и завершения передачи;

• общим числом проводов (линий) в интерфейсе.

95. Классификация интерфейсов

Можно выделить следующие четыре классификационных признака интерфейсов:

• способ соединения компонентов системы (радиальный, магистральный, смешанный);

• способ передачи информации (параллельный, последовательный, параллельно-последовательный);

• принцип обмена информацией (асинхронный, синхронный);

• режим передачи информации (двусторонняя поочередная передача, односторонняя передача).

Радиальный интерфейс даёт возможность всем модулям (М1, . . . , Мn) работать независимо, но имеет максимальное количество шин. Магистральный интерфейс (общая шина) использует принцип разделения времени для связи между ЦМ и другими модулями. Он сравнительно прост в реализации, но лимитирует скорость обмена.

Параллельные интерфейсы позволяют передавать одновременно определенное количество бит или байт информации по многопроводной линии. Последовательные интерфейсы служат для последовательной передачи по двухпроводной линии.

В случае синхронного интерфейса моменты выдачи информации передающим устройством и приема ее в другом устройстве должны синхронизироваться, для этого используют специальную линию синхронизации. При асинхронном интерфейсе передача осуществляется по принципу «запрос-ответ». Каждый цикл передачи сопровождается последовательностью управляющих сигналов, которые вырабатываются передающим и приемным устройствами. Передающее устройство может осуществлять передачу данных (байта или нескольких байтов) только после подтверждения приемником своей готовности к приему данных.

Классификация интерфейсов по назначению содержит следующие уровни сопряжений:

• системные интерфейсы;

• локальные интерфейсы;

• интерфейсы периферийных устройств (малые интерфейсы);

• межмашинные интерфейсы.

Cистемные интерфейсы предназначены для организации связей между центральным процессором, ОП и контроллерами (адаптерами) ПУ, а также между процессорами в многопроцессорных системах.

Локальные интерфейсы предназначены для организации связи с отдельными устройствами компьютера (видеокартой), а также для со-единения микросхем чипсета между собой.

Назначение интерфейсов периферийных устройств (малых интерфейсов) состоит в выполнении функций сопряжения контроллера (адаптера) с конкретным механизмом ПУ. Межмашинные интерфейсы используются в вычислительных системах и сетях.