Интерфейсы периферийных устройств общего назначения

Практическая работа №12

Тема: Интерфейсы периферийных устройств общего назначения

Цель: Изучение интерфейса периферийных устройств

Вид работы: индивидуальный

Время выполнения: 2 часа.

Теоретические сведения

Периферийные шины используются в основном для внешних запоминающих устройств.

Интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics) – интерфейс устройств со встроенным контроллером. Поддерживает несколько способов обмена. Первый способ производит обмен данными через регистры процессора под его непосредственным управлением. Следствием этого является высокая загрузка процессора при операциях ввода/вывода. Вторым способом является использование режима прямого доступа  к памяти, при котором контроллер интерфейса IDE и контроллер прямого доступа к памяти материнской платы пересылают данные между диском и оперативной памятью, не загружая центральный процессор. В целях развития возможностей интерфейса IDE была предложена его расширенная спецификация EIDE (синонимы ATA, ATA-2). Она поддерживает накопители емкостью свыше 504 Мбайт, поддерживает несколько накопителей IDE и позволяет подключать к одному контроллеру до четырех устройств, а также поддерживает периферийные устройства, отличные от жестких дисков. Расширение спецификации IDE для поддержки иных типов накопителей с интерфейсом IDE называют также ATAPI.

Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface)  - является стандартным интерфейсом для подключения приводов компакт-дисков, звуковых плат и внешних устройств массовой памяти. Спецификацией SCSI предусматривается параллельная передача данных по 8, 16 или 32 линиям данных. Структура SCSI, по существу, является магистральной, хотя устройства включаются в нее по принципу последовательной цепочки. Каждое SCSI-устройство имеет два разъема – один входной, а другой выходной. Все устройства объединяются в последовательную цепочку, один конец которой подключается к контроллеру интерфейса. Все устройства работают независимо и могут обмениваться данными, как с компьютером, так и друг с другом. К шине SCSI можно подключить до 8 устройств, включая основной контроллер SCSI (хост-адаптер). Контроллер SCSI является, по сути, самостоятельным процессором и имеет свой собственный BIOS. К шине Wide SCSI подключается до 15 устройств.

ACPI (Advanced Configuration Power Interface – расширенный интерфейс конфигурирования и питания) – интерфейс, представляющий собой единую систему управления питанием для всех компонентов компьютера.

Интерфейс USB (Universal Serial Bus) – универсальная последовательная шина призвана заменить устаревшие последовательный (COM-порт) и параллельный (LTP-порт) порты. Шина USB допускает подключение новых устройств без выключения компьютера. Шина сама определяет, что именно подключили к компьютеру, какой драйвер и ресурсы понадобятся устройству, после чего выделяет их без вмешательства пользователя. Шина USB позволяет подключить до 127 устройств.

Ход работы

В персональных компьютерах (ПК) используется микросхема таймера для измерения времени. Программируемый таймер – это сложная БИС, состоящая из трех узлов (трех каналов таймера), каждый из которых можно запрограммировать для работы в одном из шести режимов.

­       каналы таймера выполняют следующие функции:

­       канал 0 – системные часы. Сигнал с выхода этого канала вызывает прерывание INT 8, которое отслеживает текущее время.

­       канал 1 – поддерживает процесс регенерации памяти.

­       канал 2 – управляет звуковым сигналом для динамика.

В пространстве портов ввода-вывода для таймера выделена область адресов 40Н – 43Н:

­       порт 40Н - канал 0;

­       порт 41Н – канал 1;

­       порт 42Н – канал 2;

­       порт 43Н регистр РУС.

В ПК динамик применяется для формирования звуковых колебаний разных частот, представляющих собой различные звуки воспринимаемые человеком. Основными элементами в схеме ПК, участвующими в формировании сигналов, поступающих на динамик, являются:

­       канал 2 таймера (БИС К1810 ВИ54);

­       порт В (ППИ) параллельного программируемого интерфейса (К580ВВ55А).

Задания к практической работе

Задание 1. Подключить жесткий диск к системной плате.

Задание 2. Подключить CD-ROM к системной плате.

Задание 3. Дать сравнительную характеристику периферийных устройств целевого компьютера. Определить их достоинства и недостатки.

Задание 4. Определите внешние интерфейсы целевого компьютера.

Контрольные вопросы и задания

1.                Перечислите интерфейсы накопителей и дайте их краткую характеристику.

2.                Дайте сравнительную характеристику интерфейса IDE.

3.                 Дайте сравнительную характеристику шины SCSI.

4.                 Какие типы внешних интерфейсов вы знаете?

5.                Дайте сравнительную характеристику интерфейсов USB и IEEE 1384 (FireWire).

6.