Классификация устройств (интер-сов)

Интерфейсы, стыки, протоколы.

Для описания совокупности схемотехнических средств и функций, описывающих непосредственно взаимодействие составных элементов ВС, систем обработки и передачи данных, а так же подсистем перифер-го оборудования испол-ся понятия интер-сы, стыки, протокол.

Интерфейс –это совок-ть унифицир-х аппаратных прогр-х и конструктивных средств необход-х для реализации алгоритмов взаимодействия различных функциональных устройств при условиях предписанных стандартом и направленных на обеспечение информ. Эл-й и конструктивной совместимости указанных элементов.

Стык – согласно ГОСТ 23633-79 означает место соединения устройств передачи сигналов данных, входящ в СПД (сист перед дан-х) Оно использ-ся вместо понятия интерф-с для описания функ-й и средств сопряжения элем-в систем связи и систем передачи данных.

Под понятием Протокол понимается строго заданная процедура или совокупность правил регламентиров-х, способ выполнения определенного класса функций.

Взаимосвязь понятий интерфейс и протокол не всегда однозначно с одной стороны практически.

Многие функции протоколов не вписываются в понятие функции интерфейса кроме того сфера действия таких протоколов охватывает несколько интерфейсов или стыков. В этом случае понятие протокола оказ-ся шире чем понятие интерфейса.

Близость понятий протокола и интер-са подчеркивается тем, что во многих случаях одна и та же совокупность средств и функций наз-ся в разлиной литер-ре то интерфейсом то протоколом.

Основное назначение интер-сов стыков и протоколов - это унификация внутрисистемных, внесистемных, внутрисетевых межсетевых связей с целью эффективной реализации методов проектирования функц-х узлов ВС и сетей.

Основные функции интер-сов и стыков –это обеспечение информац-ной, эл-кой и конструк совместимости между функцион элементами системы и сети.

Информац совместимость – это согласованность взаимод-вия функцион-х элементов в соответ с совокупностью логич условий.

Логич услов-я определяют:

1- структуру и состав унифицированного набора шин.

2- Набор процедур по реализации взаимодействия и послед-ть их выполнения для различ-х режимов функционирования.

3- способ кодирования и форматы команд, данных, адресной инф-ции и инф-и состояния

4- временные соотношения между упрвляющими сигналами и ограничениямина их форму и взаимодействие.

Лог. условия информац совместимости определяют в целом функциональн-ю и структурную организацию интефейса они влеяют га обьем и сложность схемотехнич оборудования и ПО, а также на основные технико экономические показатели интер-са

Эл-кая совместимость – это согласованность статических и динамических параметров сигнала в системе шин с учетом ограничений на пространств размещение устройств интер-са тех реализацию приемо-передающих устройств.

Условия Эл. Совместимости определяют:

1- тип приемо-передающих устройств

2- соотношения между логическими и Эл-ми состояниями сигналов и их изменения.

3- коэф-ты нагрузочной способ-ти приемо-передающих и значения допустимой емкостной и резистивной нагрузкой в устройстве.

4- схемы согласования линий

5- допустимую длину линий и порядок включения линий и разьемы

6- требования к источникам и цепям питания

7- требования помехоустойчивости

Условие эл-й совместимости влеяют на основные показатели интер-са в частности скорости обмена данными предельно допустимое число подключаемых устройств их конфигурацию и расстояние между устройствами.

Конструктивная совместимость – это согласованность конструкции эл-тов интер-са предписанных для обеспеч. Механ-го контакта эл-х соединений и мех замены сх-х элементов блоков и устройств.

Условия конструкт. Совместимости опр-т:

1- типы соединительных элементов (разьемы и т.д.) и распределение линий связи внутри соединительного эл-та.

2- конструкции платы каркаса стойки

3- конструкции кабельного соедин-я

Условия констр-й совместимости в рекомендациях станд-х интерфейсов и не всегда определены полностью, а в некоторых интер-сах могут отс-ть или определять несколько вариантов исполнения.

В решении общей задачи стандартизации в области информ-выч систем активное участие принимают:

1- международные организации (OSI)

2- международно-группавые бьелинения (VESA)

3- национальные организации и инситуты по стандартизации

4- профессиональные организации (IEEE)

5- отдельные фирмы (IBM)

Основные понятия.

Интерфейсы предст из себя довольно сложные объекты. Их описание опирается на множество специальных понятий и определений.

Линии интерфейса – явл основными физическими связями интер-са

Шина - совокупность линий сгруппированных по функциональному назначению.

Магистраль – совокупность всех линий интерфейса.

Выделяют 2 магистрали:

1- магис-ль информац-го канала

2- магис-ль управления информ каналом.

По информ-й магис-ле подаются коды адресов команд, данных и состояний.

ША- предназначена для выборки в магис-ле определенных устройств или ячеек памяти.

При информ-м и географич-м кодировании каждому месту выделяется отдельная линия выборки. В этом случае использ. термин географич. адресация.

Коды команд (шины) использ для управления операциями на магестрале.

В стандартах на интерфейс регламентир-ся минимальный необходимый набор команд. Иногда часть кода команд резервируется для дальнейшего расширения.

Шина данных и использ-ся для передачи двоичных кодов. Как правило в парал-ных интерфейсах шины данных кратны байту. Иногда использ-ся проверка на четность, а так же передаются спец. Сигналы указыв-е на разрядность передаваемых данных.

Шины или коды состояний использ-ся для передачи сообщений описыв-х результаты операций или состояния устройств сопряжения. Коды состояния формир-ся в ответ на действие команд или отображают состояние функционирования устройств таким как готовность, занятость, наличие ошибки и т.д.

В большинстве интерфейсов коды адресов данных команд состояния передаются по шинам интерфейса в режиме временного мультиплексирования при этом указание на передачу этих кодов явл-ся линии дополнительных сигналов. При этом существенно сокращается число линий инф-й магистрали однако происходит снижение быстродействия передачи информации.

Магистраль управления по функциональному назначению делится на след-е шины:

1- управление обменом

2- шина передачи управления

3- шина прерывания

4- шина управления режимом работы

5- шина спец-х сигналов

Шина управления обменом включ в себя линии синхранизации передачи инфор-и. В зависимости от использ-го принципа обмена (синхрон-го, асинхр-го) число этих линий может изменятся от 1 до 4.

Шина передачи управления использ-ся для реализации операции преоритетного занятия магистрали информ-го канала.

Различают центролизованную и децентрализованную структуру.

В интерфейсах двух точечного подключения шина передачи управления отсутствует.

Шина прерывания применяется в основном в системных интерфейсах в ЭВМ для идентификации устройства запрашивающего сеанс связи. Устройство идентиф-ции либо адресам программы обслуживания прерываеия.

Шина управления режимам работы и спец управл-х сигналов содержит линии обеспеч-щие работоспособность интерфейса в том числе преведение устройств в исходное состояние, контроль источников питания, контроль и службы времени.

Классификация устройств (интер-сов)

Обобщение классифик-х признаков интерфейса явл ГОСТ 62.016-81, который определяет 4 осн-х признака:

1- По способу соединения компонентов интер-сы делятся на магистральные, радиальные, цепочечные, смешенные, комбинированные.

2- По принципу обмена инф-ей интер-сы делятся на интер-сы с парал-ным обменом с последовательным и интер-сы с параллельно-после-ным обменом.

3- По способу передачи информации различают: -- синхронные интер-сы (т.е. с постоянной временной привязкой)

-- асинхронные ( без привязки)

4- По режиму обмена:

-- симпликсные

-- полудуплексный

-- дуплексный ( одновременно в обе стороны)

-- мультиплексный (из многих апанентов при свободной линии могут связаться двое)

Указанные признаки хар-ся только определенные аспекты организации интерфейса. Более полные хар-ки базируются на совокупности нескольких основных признаков:

1- на функциональном назначении при области распространении

2- на логической организации

3- на функциональной организации

4- на физической реализации

По функциональному назначению интер-сы делятся на:

1) Системные ( т.е. ввода вывода)

2) Сосредоточенные магистральные мультипроцессорные системы.

3) Внешние интер-сы переферийных устройств (общего или спец назначения) –Centronics, RS-232, SCSI

4) Интер-сы сетей передачи данных

5) Интер-сы программно управляемых модульных систем и приборов.

6) Интер-сы локальных вычислит-х систем системного типа (Ethernet)

7) Интер-с распределенных систем общего назначения и управления. – Bitbus

По логической функц-й организации классификация выполняется отдельно по информационному и управляющему каналу.

Логическая организация описывает систему сигналов их название, назначение и взаимодействия.

Функциональная организация описывает выполняемые опирации – передача данных, прерывание и т.д.

По конструктивному исполнению интер-сы могут быть разделены на 4 категории:

1) Межблочные -- обеспечение взаимодействия компонентов на уровне автономного устройства блока стойки или шкафа.

2) Внури блочные -- обеспечения взаимод-я на уровне сублоков

3) Внутриплаточные -- обеспеч-е взаимодей-я между интегральными схемами.

4) Внутрикорпусные – обеспеч-е взаимод-я компонентов внутри БИС.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: