Классификация и основные характеристики ЭВТ

Основные  типы интерфейсов  вычислительных систем

Под стандартным интерфейсом понимается совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации  взаимодействия различных функциональных элементов  в автоматических системах сбора  и обработки информации при  условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической  и конструктивной совместимости указанных элементов (ГОСТ 23633 - 79, ISO, IEEE). Иногда вместо термина «интерфейс» используется понятие «стык» —  место соединения устройств передачи сигналов данных, входящих в системы передачи данных.

Структурная схема  интерфейса (ИБ – интерфейсный блок): 
 
 

  Интерфейс предназначен для унификации внутрисистемных  и межсистемных связей и устройств  сопряжения с целью эффективной реализации существующих и перспективных элементов ЭВС.

  Одна  из основных функций интерфейса —  это обеспечение информационной совместимости между элементами системы, которая заключается в  согласованности взаимодействий функциональных элементов в соответствии с совокупностью логических условий. Логические условия определяют структуру и состав унифицированного набора шин, набор процедур по реализации взаимодействия и последовательность их выполнения для различных режимов функционирования, способ кодирования и форматы данных, команд, адресной информации и информации состояния, временные соотношения между управляющими сигналами, ограничения на их форму и взаимодействие.

  Условия информационной совместимости определяют объем и сложность схемотехнического  оборудования и программного обеспечения, а также основные технико-экономические показатели — пропускную способность, надежность работы интерфейса и объем аппаратных затрат на устройства сопряжения.

  Составными  физическими элементами связей интерфейса являются электрические цепи, называемые линиями интерфейса. Часть линий, сгруппированных по функциональному назначению, называется шиной, а вся совокупность линий — магистралью. В системе шин интерфейсов условно можно выделить две магистрали: информационную и управления (каналом); по информационной передаются коды данных, адресов, команд и состояний устройств. Аналогичные наименования присваиваются соответствующим шинам интерфейса. К наиболее распространенным командам относятся ЧТЕНИЕ, ЗАПИСЬ, КОНЕЦ ПЕРЕДАЧИ, ЗАПУСК. Коды состояния описывают состояния сопрягаемых устройств или формируются в ответ на действия команд. Широко используются такие коды состояний, как ЗАНЯТОСТЬ УСТРОЙСТВА, НАЛИЧИЕ ОШИБКИ, ГОТОВНОСТЬ УСТРОЙСТВА (к приему или передаче информации) и др.

  Магистраль  управления информационным каналом  делится на ряд шин. Шина управления обменом состоит из линий синхронизации передачи информации. В зависимости от принятого принципа обмена (асинхронного, синхронного) число линий может изменяться от одной до трех.

  Шина  передачи управления выполняет операции приоритетного занятия (захвата) магистрали информационного канала. Состав и конфигурация линий этой шины зависят от структуры управления интерфейсом. Различают децентрализованную и централизованную структуры управления. В интерфейсах, предназначенных для объединения только двух устройств (соединение типа «точка—точка»), эта шина отсутствует.

  Шина  прерывания применяется в основном в машинных интерфейсах мини- и микроЭВМ и программно-модульных систем. Основная ее функция — идентификация устройства, запрашивающего сеанс обмена информацией. Идентификация состоит в определении контроллером (процессором) исходной информации о запрашиваемом устройстве. В качестве информации об устройстве используется адрес источника прерывания текущей программы либо адрес программы обслуживания прерывания (вектор прерывания).

  Шина  специальных управляющих  сигналов включает в себя линии, предназначенные для обеспечения работоспособности и повышения надежности устройства интерфейса. К этим линиям относятся линии питания, контроля источника питания, тактовых импульсов, защиты памяти, общего сброса, контроля информации и т. п.

  В соответствии с ГОСТ 26.016 — 81 структуры связей интерфейсов подразделяют на магистральную, радиальную, цепочечную и смешанную (комбинированную).

  Классификация интерфейсов.