Лекция №5 Стандарты форматов данных. Обмен данными с внешними устройствами. Организация интерфейсов. План

3.Организация интерфейсов.
Основные принципы организации интерфейсов включают:

• 
  - принцип группового проектирования - создание ряда функционально и конструктивно подобных устройств для разнообразных условий применения, чем достигается их универсальность и совместимость;
  
• 
  - принцип агрегатирования (модульного построения) - рациональное разбиение системы на совокупность более простых, функционально и конструктивно законченных блоков;
  
• 
  - принцип унификации - минимизация номенклатуры составных устройств, блоков и связей между ними при условии рациональной компоновки и обеспечения эффективного функционирования;
  
• 
  - принцип взаимозаменяемости - способность модулей выполнять в устройстве различные функции без дополнительной доработки.
  

Уточним основные понятия в описании интерфейсов.
Линии интерфейса - электрические цепи, являющиеся физическими связями. Шина - совокупность линий, сгруппированных по выполняемым функциям. Магистраль - совокупность всех линий интерфейса.
Выделяют две магистрали:

• 
  - магистраль информационного канала;
  
• 
  - магистраль управления информационным каналом.
  

По магистрали информационного канала передают коды адресов, команд, данных, состояния. Аналогичные наименования имеют шины интерфейса.
Шины адреса служат для выборки в магистрали узлов устройства, ячеек памяти.
Шины команд служат для управления операциями на магистрали.
Шины данных используются для передачи данных.
Шины состояния передают описание результата операции или состояние устройства сопряжения.
Магистраль управления информационным каналом имеет шины управления обменом, передачи управления, прерывания, управления режимом работы и специальных управляющих сигналов.
Шина управления обменом включает в себя линии синхронизации передачи информации.
Бывают синхронный и асинхронный принципы обмена.
При синхронной передаче темп выдачи и приема данных задается регулярной последовательностью сигналов по переднему или заднему фронту сигнала синхронизации с использованием одной или двух двунаправленных линий.
Асинхронная передача происходит при условии идентификации передатчиком готовности к приему приемника и завершается подтверждением приема.
Шина передачи управления используется для операций приоритетного занятия магистрали информационного канала.
Шина прерывания в системных интерфейсах идентифицирует устройство, запрашивающее сеанс связи. Устройство идентифицируется либо адресом источника прерывания, либо адресом программы, обслуживающей прерывание (так называемым вектором прерывания).
Шина управления режимом работы и специальных управляющих сигналов содержит линии, поддерживающие работоспособность интерфейса, в том числе приведение устройств в исходное состояние, контроль питания, контроль и службу времени[1,2,8,9].