Сигналы параллельного интерфейса

Практическая работа

Исследование интерфейса устройств перифирии и особенностей опции.

Интерфейсы

Одно из главных различий компьютера от игровой приставки и калькулятора состоит в том, что к нему можно подключать самые различные наружные устройства. Это, к примеру, могут быть устройства вывода инфы — принтеры и плоттеры, ввода — модемы и камеры. Можно соединить компьютер с локальной сетью Сигналы параллельного интерфейса и управлять станком ЧПУ, на кото

ром отфрезеровать, скажем, интегральную схему, которую перед этим разработали в программке PCAD. Другими словами компьютер — это универсальное вычислительное устройство, которое может быть использовать в разных областях людской деятельности.

Любые наружные устройства подключаются к компу через интерфейс (Interface - сопряжение). Под термином "интерфейс" понимают Сигналы параллельного интерфейса совокупа механических, электронных и программных черт линий связи, которые позволяют соединить вкупе и организовать обмен информацией меж 2-мя объектами. Кстати, из этого определения ясно, что полностью правомерно использовать термин "интерфейс" в самых различных случаях, к примеру, интерфейсный разъем, интерфейсный кабель, интерфейсная программка и т. д.

Потому что конструкции наружных Сигналы параллельного интерфейса устройств, ну и различных типов компов, очень отличаются друг от друга, то для упрощения процесса подключения компьютера к наружным устройствам было создано несколько стандартных интерфейсов. В мире IBM PC более пользующимися популярностью оказались последующие наружные интерфейсы — параллельный интерфейс LPT, он же Centronics, поочередные интерфейсы RS-232 и USB, также сетевой интерфейс Сигналы параллельного интерфейса Ethernet. В ближайшее время становятся пользующимися популярностью поочередный интерфейс FireWire и инфракрасный IrDa. Не считая того, на подходе новые эталоны, которые позволят существенно прирастить скорость обмена информацией.

Параллельный интерфейс

Термин "параллельный интерфейс" значит, что данные от компьютера к принтеру передаются не побитно, а в виде машинных слов — байтов (8 битов). Для Сигналы параллельного интерфейса каждого разряда б в кабеле интерфейса предназначен отдельный провод. Не считая того, параллельно данным передается разная служебная информация, к примеру, о готовности принтера к работе либо о том, что завершилась бумага.

Для параллельного интерфейса на корпусе компьютера установлен 25-контактный разъем DB-25S. Для подключения интерфейсного кабеля к принтеру Сигналы параллельного интерфейса употребляется 36-контактный разъем Centronics с плоскими контактами. Длина обычного принтерного кабеля не должна превосходить 5 м, а экранированного — 12 м. Наибольшая скорость передачи данных по параллельному интерфейсу лежит в спектре от 120 до 200 Кбайт/с.

Сначало эталон на параллельный интерфейс предугадывал только передачу данных из компьютера в принтер, также подключение только 1-го наружного устройства Сигналы параллельного интерфейса. А так как юзеры нередко устанавливают несколько принтеров, к примеру струйный и игловатый, то в данном случае для переключения интерфейса меж принтерами употребляется обыденный галетный тумблер на 25 групп, который устанавливается в металлической коробке.

Сложность установки дополнительных разъемов на корпус компьютера принудила разработчиков взяться за улучшение параллельного интерфейса. В 1994 г. был Сигналы параллельного интерфейса принят эталон IEEE 1284, который обусловил расширенные способности параллельного порта. В современном компьютере параллельный порт сейчас может работать в нескольких режимах — AT либо SPP (Standart Parallel Port) — стандартный параллельный порт, ЕРР (Enhanced Parallel Port) — улучшенный параллельный порт и ЕСР (Extended Capability Port) — параллельный порт с расширенными способностями.

Спецификация Сигналы параллельного интерфейса ЕРР была разработана фирмами Zenith и Xircom, чтоб использовать параллельный порт для двунаправленной передачи данных. Подключаемые устройства должны соответствовать эталону ЕРР, а системная плата — обеспечивать двунаправленную передачу. Наибольшая скорость передачи данных по этому эталону добивается 2 Мбайт/с.

Не считая двунаправленной передачи данных меж наружным устройством и микропроцессором, эталон Сигналы параллельного интерфейса ЕРР предугадывает возможность передавать блоки данных конкретно меж оперативной памятью и интерфейсом, не занимая ресурсов микропроцессора. В таком режиме употребляется канал прямого доступа к памяти, который реализуется чипсетом системной платы.

Порт ЕРР стопроцентно совместим со стандартным параллельным интерфейсом. Дополнительно он обладает возможностью подключать без использования каких-то механических тумблеров Сигналы параллельного интерфейса до 64 устройств перифирии, соединенных в цепочку.

Предстоящим развитием параллельного интерфейса стала спецификация ЕСР, предложенная корпорациями Microsoft и HP, которая позволила организовать высокоскоростную двунаправленную передачу данных, сжатых по способу RLE (Run Length Encoding). Для увеличения производительности употребляется промежный FIFO-буфер емкостью 16 Кбайт. Количество подключаемых устройств перифирии увеличено до 128.

Невзирая на различия Сигналы параллельного интерфейса меж эталонами параллельного порта, для подключения употребляются одни и те же разъемы. Режим работы переключается в настройках BIOS, где необходимо избрать меж вариациями SPP, ЕРР и ЕСР. В текущее время параллельный порт используют для подключения разных видов принтеров, сканеров и наружных накопителей, к примеру, приводов ZIP и наружных винчестеров Сигналы параллельного интерфейса. Также он применяется для соединения 2-ух компов вместе, зачем в операционной системе Windows есть стандартная программка связи Прямое кабельное соединение.

В качестве сервисной функции улучшенный параллельный порт поддерживает режим Plug and Play, что позволяет операционной системе получить регистрационную информацию от присоединенного к нему устройства. Но при подключении старенькых игловатых принтеров Сигналы параллельного интерфейса, которые не поддерживают этот режим, юзеру самому нужно указать тип и модель принтера.

Сигналы параллельного интерфейса

У параллельного интерфейса, нередко именуемого Centronics, более обычный метод передачи инфы. На рис. показана временная диаграмма протокола Centronics.

После подготовки микропроцессором странички для печати и обмена управляющими командами меж принтером и микропроцессором на полосы Сигналы параллельного интерфейса D0—D7 (Данные) интерфейса Centronics выводится 1-ый б данных. После чего микропроцессор переводит линию STROBE (Данные верны) в состояние логического 0, сообщая принтеру, что данные готовы для предстоящей обработки принтером. Принтер, получив сигнал о достоверности данных, воспринимает их и после чего переводит линию ACKNLG (Данные приняты) в состояние логического 0. После получения Сигналы параллельного интерфейса данных принтером сигналы на линиях STROBE и ACKNLG ворачиваются к начальному состоянию.

Не считая показанных на рис. сигналов, интерфейс Centronics предугадывает еще несколько дополнительных линий, созданных для управления принтером:

Предназначение контактов в разъеме DB-25 приведено в табл. В столбце "Направление передачи" комментируется предназначение соответственной Сигналы параллельного интерфейса полосы для режима AT. Наличие напряжения +5 В на контактах 18 и 35 разъема Centronics, установленного на принтере, необязательно.

Сигналы параллельного интерфейса

Номер контакта Сигнал Направление Предназначение передачи*
DB-25, Centronics, 25 конт. 36 конт.
1 2 1 2 STROBE D0 К-ПУ Двунапр. Готовность данных Данные, бит 0
D1 Двунапр. Данные, бит 1
D2 Двунапр. Данные, бит 2
D Сигналы параллельного интерфейса3 Двунапр. Данные, бит 3

DB-25, 25 конт. Centronics 36 конт.
D4 Двунапр. Данные, бит 4
D5 Двунапр. Данные, бит 5
D6 Двунапр. Данные, бит 6
D7 Двунапр. Данные, бит 7
ACKNLG. ПУ-К Доказательство приема
BUSY ПУ-К Принтер не готов
PAPER ПУ-К Конец бумаги
OUT
SELECT ПУ-К On-line/Off-line ПУ
AUTO Сигналы параллельного интерфейса FEED К-ПУ Перевод каретки CR дополняется переводом строчки LF
ERROR ПУ-К Ошибка
RESET, К-ПУ Инициализация принтера
INIT
SELECT IN К-ПУ Принтер в режиме On-line
EXT. GND ПУ-К Наружняя земля
19-25 19-30 GND "Сигнальная" земля
15, 16 GND - Масса
17 GND Экран кабеля
_ EXT. +5 V ПУ-К Наружные +5 В
- Не Сигналы параллельного интерфейса употребляется
- +5V + 5В

* К — компьютер, ПУ — периферийное устройство.

Интерфейс USB

Для преодоления недочетов старенькых интерфейсов IBM PC в январе 1996 г. появилась спецификация нового универсального поочередного интерфейса USB (Universal Serial Bus, универсальная поочередная шина). Эта спецификация обрисовывала интерфейс USB версии 1.0. В предстоящем появилась версия 1.1, которой пользуются в текущее время, и версия Сигналы параллельного интерфейса 2.0, популярная под заглавием Hi-Speed USB, позволяющая передавать данные со скоростью до 480 Мбит/с.

Интерфейс USB позиционируется как доступное и универсальное средство для сопряжения наружных устройств перифирии с компом, допускающее скорость обмена информацией до 12 Мбит/с либо до 1,5 Мбайт/с. Для подключения устройств употребляются два главных типа разъемов, имеющих различное Сигналы параллельного интерфейса предназначение. Наружные устройства подключаются при помощи разъема уменьшенных размеров. Для подключения компактных устройств предназначен разъем уменьшенных габаритов .

На корпусе компьютера либо хаба устанавливается по две розетки, которые в большинстве случаев группируются в блок для подключения 2-ух наружных устройств. Для маркировки интерфейса USB предназначена пиктограмма которая употребляется и Сигналы параллельного интерфейса в программном обеспечении.

К интерфейсу USB можно подключать до 127 самых различных устройств, владеющих разными скоростями обмена информацией, от клавиатуры до высокоскоростного наружного винчестера. Простота подключения обеспечивается топологией многоярусной звезды, где в центре находится компьютер, а наружные устройства подключаются конкретно к нему либо через другие периферийные устройства.

Сигналы интерфейса USB

Интерфейс USB характеризуется Сигналы параллельного интерфейса тем, что его архитектура припоминает собой локальную сеть, где все узлы являются хабами — кабельными концентраторами, к которым может быть подключить последующий хаб. Другими словами к примеру, через монитор либо клавиатуру можно подключить принтер либо CD-ROM. На системном блоке установлен центральный хаб, в большинстве случаев имеющий два Сигналы параллельного интерфейса порта, к которому юзер вправе подключить или хоть какое наружное устройство с интерфейсом USB, или вход другого хаба, который может быть или встроен в принтер либо монитор, или выполнен в виде отдельной конструкции.

Для интерфейса USB употребляют четырехжильный кабель, в каком два провода обеспечивают питание маломощных наружных устройств, а два Сигналы параллельного интерфейса, представляющих скрученную пару, являются информационной линией. Предназначение выводов разъема интерфейса USB приведено в табл.

Предназначение выводов разъема интерфейса USB

Контакт Предназначение Контакт Предназначение
+ 5В + Data
- Data Земля

Спецификация интерфейса USВ предугадывает, что хоть какое наружное устройство может потреблять ток до 100 мА (поточнее, объявлять, что оно вожделеет потреблять определенную величину Сигналы параллельного интерфейса). Если устройство заявит, что потребляемая мощность больше, то оно не будет записанно, т. е. ему не будет выделен интерфейсный адресок, а это не позволит периферийному устройству воспользоваться способностями интерфейса. К хабу допускается подключить несколько устройств, которые могут потреблять суммарный ток менее 500 мА.

Конструкция USB-разъемов такая, что при подсоединении вилки кабеля к Сигналы параллельного интерфейса розетке хаба первыми соединяются два контакта, которые отвечают за питание наружных устройств, а уже позже информационные контакты. Такая последовательность обеспечивает защиту информационных линий от электронных перегрузок.

В операционной системе Windows характеристики USB-интерфейса доступны на вкладке Устройства окна Характеристики: Система. Информацию о параметрах питания подключаемых устройств можно Сигналы параллельного интерфейса выяснить, если выделить категорию Корневой разветвитель для USB и щелкнуть мышью на кнопке Характеристики. На вкладке Питание окна Характеристики: Корневой разветвитель для USB находится кнопка Характеристики питания , которая открывает окно Питание , где приведены сведения о хабе (концентраторе), установленном на системной плате.

Интерфейс USB поддерживает режим Plug and Play для подключаемых Сигналы параллельного интерфейса устройств.

В операционной системе Windows для интерфейса USB отведено аппаратное прерывание 10 . Но чтоб можно было воспользоваться интерфейсом USB, в настройках BIOS должно быть разрешено внедрение функций USB.

Задачи USB

Традиции и нежелание юзеров отрешаться от старенькых устройств перифирии до сего времени вынуждают производителей компов сохранять в составе современного компьютера древние Сигналы параллельного интерфейса интерфейсы. Исключительно в 2002 г. появились системные платы, на которых нет ни параллельного, ни поочередного портов. Заместо их остались только с десяток разъемов для интерфейсов USB и FireWare. На рис. приведен вариант таковой системной платы, на которой установлены 6 разъемов для USB-портов, из которых два поддерживают спецификацию USB Сигналы параллельного интерфейса 2.0. Заметьте, что на системных платах, не считая портов для подключения наружных USB-устройств, инсталлируются переходные разъемы для подключения дополнительных портов, которые обычно выводятся на лицевую панель компьютера.

Вообщем, история внедрения интерфейса USB очень плачевна. Показавшаяся издавна спецификация на этот интерфейс принудила производителей системных плат еще для обычных микропроцессоров Pentium Сигналы параллельного интерфейса добавлять поддержку 2-ух портов USB. Вот только заглушек с разъемами для подключения USB-устройств на большинстве компов форм-фактора AT не найти. К тому же, юзер, который желал пользоваться USB-интерфейсом, с любопытством узнавал, что переходник для выведения USB-порта на корпус компьютера — редчайшая вещь. Дальше выяснялось, что производители системных Сигналы параллельного интерфейса плат устанавливали на их разъемы для подключения USB-портов самых различных эталонов (двух- и однорядные, с разной разводкой), а неверное подключение угрожало выгоранием системной платы.

При возникновении компов с форм-фактором АТХ казалось, что дело широкого внедрения нового интерфейса не за горами. Ведь сейчас на системной плате конкретно Сигналы параллельного интерфейса устанавливалось два разъема для подключения USB-устройств. Но очень не достаточно было устройств, которые имели новый интерфейс, т. к. юзеры не торопились выкидывать на свалку очень солидные модемы и принтеры.

Усилия больших компьютерных компаний по продвижению USВ особенного фуррора не приносили, а все пожелания в виде спецификаций на будущие компы так Сигналы параллельного интерфейса и оставались пожеланиями. Естественно, согласно требованиям спецификаций РС2002, для подключения периферии должны употребляться только порты типа USB и FireWire, но, во-1-х, она не является документом прямого деяния, а во-2-х, вероятнее всего юзеры в который раз проголосуют кошельком в пользу более дешевеньких вариантов. Заметим, что уже Сигналы параллельного интерфейса налажен выпуск адаптеров USB-PS/2, чтоб сохранить устарелые, но более дешевенькие устройства.

Видимо, дело двинулось с мертвой точки только тогда, когда стали массово выполняться сканеры с USB-интерфейсом, что было принято юзерами с экстазом. Здесь сыграл фактор нехватки обыденных портов, т. к. приходилось подключать сканер или заместо принтера, или Сигналы параллельного интерфейса устанавливать SCSI-интерфейс. Также внедрению USB-интерфейса содействовало распространение цифровых камер.

Только после фуррора сканеров с USB-интерфейсом юзеры стали брать новые мыши и модемы. Правда, обнаружились и противные стороны нового интерфейса. Оказалось, что он не таковой уж и резвый, как хотелось бы. А при установке операционных систем Windows и Linux Сигналы параллельного интерфейса выяснилось, что все USB-устройства нужно отключать, чтоб верно установились драйверы USB (для старенькых интерфейсов таковой операции просто не требовалось). Дополнительно, практически для всех системных плат после установки операционной системы требовалась отдельная установка драйверов USB.

Как говорится, и плюсы и минусы налицо. Но все таки, если мало попривыкнуть Сигналы параллельного интерфейса, удобство и простота подключения USB-устройств через некое время начинает нравиться. В особенности, когда можно без заморочек отсоединить модем либо цифровую камеру от 1-го компьютера и подсоединить к другому без выключения питания и неоднократной перезагрузки компьютера. К тому же, в ближайшее время становится пользующимся популярностью способ построения локальной сети с Сигналы параллельного интерфейса внедрением интерфейса USB.

Интерфейс FireWire

Очень схожими на интерфейс USB способностями обладает очередной эталон на подключение периферии к компьютеру. Этот интерфейс с прекрасным заглавием FireWire (пламенный провод) стал популярен благодаря стараниям компании Apple, которая применяет его в собственных компьютерах Macintosh и др.

В 1995 г. появился официальный эталон на высокопроизводительную поочередную Сигналы параллельного интерфейса шину (High Performance Serial Bus), являющуюся реализацией FireWire для индивидуальных компов линейки IBM PC, который получил наименование IEEE 1394. Последние несколько лет порты для подключения устройств с таким интерфейсом появились на более современных системных платах.

Наибольшая скорость передачи данных по интерфейсу IEEE 1394 добивается 400 Мбит/с либо 50 Мбайт/с Сигналы параллельного интерфейса. Количество устройств, подключаемых к одному порту, — 63.

Потому что организация и предназначение интерфейсов USB и IEEE 1394 очень близки друг дружке, то и снаружи порты и кабели обоих интерфейсов неискушенный юзер просто может спутать. Основное наружное отличие состоит в том, что интерфейс IEEE 1394 предугадывает внедрение 6 проводов в кабеле (естественно, протокол обмена и Сигналы параллельного интерфейса архитектура не совместимы вместе). Правда, для подключения устройств, которым не требуется питание от интерфейса IEEE 1394, употребляется разъем с 4 контактами.

Для юзеров индивидуальных компов следует увидеть, что интерфейс IEEE 1394 не позиционируется как соперник для USB. Его предназначение — это связь высокопроизводительных устройств перифирии с компом. К примеру, для организации 2-ух каналов живого видео Сигналы параллельного интерфейса либо подключения скоростных наружных накопителей данных.


Интерфейс SCSI

С интерфейсом SCSI (Small Computer System Interface), произносится как "скази", юзер компьютера может столкнуться, в главном, в 2-ух случаях — при подключении сканеров и винчестеров. Другие варианты у рядовых юзеров встречаются очень изредка, т. к. цена устройств со SCSI-интерфейсом в Сигналы параллельного интерфейса 1,5—2 раза выше подобных, но имеющих более "обыкновенные" интерфейсы.

Не считая того, для использования интерфейса SCSI в компьютер требуется установить дорогостоящую плату контроллера (SCSI Host Adapter Card), к которой подключается интерфейсный кабель для соединения устройств, установленных снутри корпуса компьютера. Для подключения наружных, устройств контроллер снабжается разъемом.

1-ый эталон SCSI Сигналы параллельного интерфейса-1 предугадывал скоростной обмен 8-байтными данными через интерфейсный 50-жильный кабель. Для данного эталона скорость передачи данных составляет 5 Мбайт/с в синхронном режиме

Больший энтузиазм интерфейс SCSI ранее представлял из-за того, что к нему можно было подключить до 15 устройств. Каждое устройство имеет собственный адресок, который назначается при помощи джамперов, расположенных на устройстве Сигналы параллельного интерфейса либо интерфейсной плате. При помощи перемычек ID1—ID3 указывается двоичный адресок устройства.

Указание адреса для SCSI-устройства

ID number Jumper setting
OFF ON OFF ON OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF

OFF OFF ON
ON OFF ON
OFF ON ON

Эталон интерфейса SCSI подвергался многократной доработке, что позволило Сигналы параллельного интерфейса использовать 16- либо 32-разрядный формат данных. В последнем варианте требуется уже 68-жильный интерфейсный кабель. С возникновением каждого нового эталона на интерфейс SCSI увеличивалась скорость передачи данных, к примеру, последний вариант — Wide Ultra3 SCSI — обеспечивает скорость до 160 Мбайт/с.


В 1998 г. ряд компаний слились для разработки и продвижения технологии беспроводной передачи Сигналы параллельного интерфейса данных, которая получила заглавие Блютуз. Новый интерфейс был должен позволить соединять вместе фактически любые устройства -- ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мобильники, а в перспективе, и бытовые приборы, снаряженные блоками "ума", к примеру холодильники, микроволновые печи и кондюки. Другими словами требовался метод соединять вместе любые устройства без проводов и сложной опции.

Для Сигналы параллельного интерфейса беспроводного интерфейса Блютуз отведен частотный спектр от 2,4 до 2,48 ГГц. А так как радиоэфир полон помех естественного и искусственного происхождения, то для использования в интерфейсе Блютуз был предложен принцип скачкообразной перестройки частоты в границах отведенного спектра .по псевдослучайному методу, к примеру до 1600 конфигураций за секунду меж 79 точками. Не считая передачи данных Сигналы параллельного интерфейса через интерфейс, можно организовать три голосовых канала.

Дальность надежного соединения для устройств с интерфейсом Блютуз составляет 10 м (есть варианты с дальностью до 100 м). Скорость передачи данных в асимметричном режиме до 721 Кбит/с, а в симметричном — 432,6 Кбит/с в обоих направлениях. Для целей безопасности в спецификации интерфейса предложено использовать Сигналы параллельного интерфейса аутентификацию и шифрование данных с ключом длиной от 8 до 128 битов.

Для приемопередатчиков интерфейса Блютуз разработаны особые маломощные чипы, которые можно встраивать в любые устройства, даже в наушники и микрофоны.

В текущее время есть самые различные устройства, которые употребляют данную технологию. Но можно отметить, что больший энтузиазм этот Сигналы параллельного интерфейса интерфейс вызвал у компаний, которым требовалось стремительно и просто создавать маленькие локальные сети. Правда, в процессе использования нашлись и слабенькие стороны спецификации Блютуз, которая разрешала юзерам не использовать шифрование данных, что привело к новейшей разновидности хакерских атак на локальные сети.


silnoe-dihanie-tibetskaya-joga-i-tajnie-doktrini.html
siloj-predatelej-roda-sklonit-popa-ko-grehovnim-delam.html
silovaya-elektroenergiya-dlya-rabotayushego-oborudovaniya.html