Интерфейсы ввода-вывода информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Последовательный, параллельный и другие интерфейсы ввода-вывода

Рассмотрим интерфейс и стандарты, которыми определяются интерфейсы; интерфейсы ввода-вывода; последовательные порты; параллельные порты.

Интерфейс

Interface - определенная стандартами граница между взаимодействующими объектами.

Задачей интерфейса является определение параметров, процедур и характеристик взаимодействия любых партнеров. Ими могут быть пользователи, сети, системы, уровни, функциональные блоки, устройства, программы и т.д. Наибольшее распространение получили интерфейсы, определяемые Международной Организацией Стандартов (МОС) , международным союзом электросвязи.

В зависимости от способа передачи данных различают два вида интерфейса. Последовательный интерфейс характерен тем, что по единственной линии передается по одному биту . Параллельный интерфейс обеспечивает передачу одновременно по L линиям L бит.

Интерфейсы различаются по своей сложности. Наиболее простые из них определяют одну-две из характеристики. Так, интерфейсы в сетях коммутации каналов определяют параметры, процедуры и характеристики одного - физического уровня соединяемых систем. В сетях коммутации пакетов используются трехуровневые интерфейсы, определяющие взаимодействие иерархии функциональных блоков на трех уровнях: физическом уровне, канальном уровне и сетевом уровне .

В абонентских системах выделяют прикладной интерфейс и аппаратный интерфейс . Первый определяет характеристики прикладной программы , погружаемой в Операционную Систему (ОС) . Второй представляет характеристики внешних устройств , подключаемых к компьютеру .

Важное значение в сетях имеют также межузловые и межсетевые интерфейсы.

Стандарты, которыми определяются интерфейсы

ввод информация интерфейс мышка порт

Интерфейсы в сетях определяются фирменными, национальными и международными стандартами. В их число входят:

* графический интерфейс пользователя;

* интерфейс ввода/вывода;

* интерфейс графического устройства;

* интерфейс малых компьютерных систем;

* интерфейс музыкальных устройств;

* интерфейс пользователя;

* интерфейс прикладной программы;

* интерфейс управления настольными персональными компьютерами;

* интерфейсная структура;

* интерфейсы ISDN;

* интерфейсы сети коммутации пакетов;

* межсетевой интерфейс сетей коммутации пакетов;

* трехмерный интерфейс;

* универсальный интерфейс коммуникационной сети.

Интерфейсы ввода-вывода

Интерфейсы ввода-вывода - это последовательные порты, параллельные порты, универсальная последовательная шина (USB), IEEE-1394 (i.Link или FireWare).

Основными средствами коммуникации, используемыми в РС, являются последовательные и параллельные порты. К последовательным портам чаще подключаются двунаправленные устройства, которые должны как передавать информацию в компьютер, так и принимать ее.

Параллельные порты как правило используются для подключения принтеров и работают в однонаправленном режиме, хотя могут применяться и как двунаправленные.

Манипулятор "мышка"

Мышка - это устройство управления манипуляторного типа. Она имеет вид небольшой пластмассовой коробочки с двумя (или тремя) клавишами. Перемещение мышки по поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта, который называется курсор мышки, по экрану монитора. Мышка не является стандартным устройством управления, поэтому для работы с ней требуется наличие специальной системной программы - драйвера. Драйвер предназначен для интерпретации сигналов, поступающих от мышки, а также для обеспечения механизма передачи информации о положении и состоянии мышки операционной системе и другим прикладным программам. Драйвер устанавливается при первом подключении мышки или при загрузке операционной системы.

Компьютером руководят перемещения мышки и кратковременные нажатия ее клавиш (эти нажатия называются кликами ). Мышка не может непосредственно использоваться для ввода знаковой информации, ее принцип управления базируется на механизме событий. С точки зрения драйвера, все перемещения мышки и клики ее клавиш рассматриваются как события, анализируя которые, драйвер устанавливает, состоялось ли событие и в каком месте экрану находится в настоящее время курсор мышки. Эти данные передаются в прикладную программу, с которой работает пользователь, и по ним программа может определить, какую команду имел в виду пользователь и приступить к ее выполнению.

К числу параметров мышки, которыми может настроить пользователь, относят: чувствительность (характеризует величину перемещения курсора мышки по экрану при заданном перемещении мышки), функции левой и правой клавиш, а также чувствительность к двойному клику (определяет максимальный промежуток времени, на протяжении которого два отдельных клика клавиши рассматриваются как один двойной клик).

Параллельные порты

В параллельных портах для одновременной передачи байта информации используется восемь линий. Этот интерфейс отличается высоким быстродействием, часто применяется для подключения к компьютеру принтера, а также для соединения компьютеров. (при этом выше скорость передачи данных, чем при соединении через последовательные порты: 4, а не 1 бит за раз.)

К параллельным портам может подключаться все: от накопителей на магнитной ленте до CD-ROM. Часто двунаправленный параллельный порт используется для передачи данных между двумя компьютерами, например между настольным и портативным. Для связи двух компьютеров через параллельный порт требуется специальный кабель. В Windows 9х включена специальная программа, называемая Прямое кабельное соединение (Direct Cable Connection) , которая позволяет соединить два компьютера через нуль-модемный кабель.

USB и 1394 (i.Link) FireWare

В настоящее время для настольных и портативных компьютеров разработано два высокоскоростных устройства с последовательной шиной, получивших название USB ( Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина) и IEEE 1394 , называемая также i.Link или FireWare . Возможности этих высокоскоростных коммуникационных портов намного выше стандартных параллельных и последовательных портов, которые установлены в большинстве современных компьютеров. Преимущество новых портов состоит в том, что их можно использовать как альтернативу SCSI для высокоскоростных соединений с периферийными устройствами, и в том, что к ним могут подсоединяться все типы внешних периферийных устройств.

Последним направлением в развитии высокоскоростных периферийных шин является использование последовательной архитектуры. Для передачи информации в параллельной архитектуре, где биты передаются одновременно, необходимы линии, имеющие 8, 16 и более проводов. Может показаться, что за одно время через параллельный канал передается больше данных, чем через последовательный, однако на самом деле увеличить пропускную способность последовательного соединения намного легче, чем параллельного .

Параллельное соединение обладает рядом недостатков, одним из которых является фазовый сдвиг сигнала, из-за чего длина параллельных каналов, например SCSI, ограничена (не должна превышать 3 м).

Последовательные порты

Асинхронный последовательный интерфейс - это основной тип интерфейса, с помощью которого осуществляется взаимодействие между компьютерами. Термин асинхронный означает, что при передаче данных не используются никакие синхронизирующие сигналы и отдельные символы могут передаваться с произвольными интервалами, как, например, при вводе данных с клавиатуры.

Каждому символу, передаваемому через последовательное соединение, должен предшествовать стандартный стартовый сигнал, а завершать его передачу должен стоповый сигнал. Стартовый сигнал - это нулевой бит, называемый стартовым битом. Его назначение - сообщить принимающему устройству о том, что следующие восемь битов представляют собой байт данных. После символа передаются один или два стоповых бита, сигнализирующие об окончании передачи символа. В принимающем устройстве символы распознаются по появлению стартовых и стоповых сигналов, а не по моменту их передачи. Асинхронный интерфейс ориентирован на передачу символов (байтов), а при передаче используется примерно 20% информации только для идентификации каждого символа.

Термин последовательный означает, что передача данных осуществляется по одиночному проводнику, а биты при этом передаются последовательно, один за другим. Такой тип связи характерен для телефонной сети, в которой каждое направление обслуживает один проводник. К последовательным портам можно подключить: модемы, плоттеры, принтеры, другие компьютеры, устройства считывания штрих-кода или схему управления устройствами. В основном во всех устройствах, для которых необходима двунаправленная связь с компьютером, используется ставший стандартом последовательный порт RS232C (Reference Standart number 232 revision C - стандарт обмена номер 232 версии С), который позволяет передавать данные между несовместимыми устройствами.

Размещено на Allbest.ru