Лекция 10: Интерфейсы

Связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые называются интерфейсами.

Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами.

Другими словами, интерфейс это не просто набор проводников для связи между устройствами, а целый комплекс технических средств. На практике используются в основном унифицированные интерфейсы — унифицированный по составу и назначению набор линий и шин, унифицированные сигналы и алгоритмы (протоколы) обмена, унифицированные конструктивные характеристики.

Более строгое определение стандартного интерфейса — совокупность унифицированных технических, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах обработки информации при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов.

Классификация интерфейсов

Выделяют следующие основные классификационные признаки:

¨ способ соединения компонентов (магистральный, радиальный, цепочный, комбинированный);

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

¨ принцип обмена информацией (синхронный, асинхронный);

¨ режим передачи информации (односторонняя, двухсторонняя, двухсторонняя поочередная).

В соответствии с функциональным назначением интерфейсы можно поделить на следующие основные классы:

¨ системные интерфейсы ЭВМ;

¨ интерфейсы периферийного оборудования (общего назначения и специализированные);

¨ программно-управляемых модульных систем и приборов;

¨ интерфейсы сетей передачи данных и др.

Рассмотрим подробнее первых два типа интерфейсов.

Современные системы включают два типа шин:

¨ системная шина, соединяющая процессор с ОЗУ и кэш-памятью 2-го уровня;

¨ множество шин ввода-вывода, соединяющие процессор с различными периферийными устройствами.

Последние соединяются с системной шиной посредством моста, встроенного в набор микросхем (chipset), который поддерживает функционирование процессора (рис. 1).

Рис. 1. Системные и интерфейсы ввода-вывода

Системная шина при архитектуре DIB (Dual independent bus) физически разделена на две:

• первичная шина (FSB, Frontside bus), связывающая процессор с ОЗУ и ОЗУ с периферийными устройствами;

• вторичная шина (BSB, Backside bus) для связи с кэш-памятью.

Использование двойной независимой шины повышает производительность за счет возможности для процессора параллельно обращаться к различным уровням памяти. Обычно термины «FSB» и «системная шина» используют как синонимы.

Следует отметить, что используемая в настоящее время для описания интерфейсов терминология не является вполне однозначной и ясной. Системная шина часто упоминается как «главная шина», «шина процессора», или «локальная шина». Для шин ввода-вывода используются термины «шина расширения», «внешняя шина», «хост-шина» и опять же — «локальная шина».

Дата добавления: 2014-01-04