Interfețe externe pentru computere - cum funcționează totul - Tehnologia computerelor

Conţinut

Interfețe externe

Imprimantele, modemurile și alte periferice se conectează la un computer prin interfețe standardizate, uneori numite porturi. În funcție de metoda de transfer de informații (paralel sau serial) între dispozitivele interfațate, se disting interfețele paralele și seriale.

Tabel cu caracteristicile principalelor interfețe externe

Port serial RS-232-C

În mod obișnuit, un computer personal este echipat cu cel puțin un adaptor serial asincron (care este situat pe placa de sistem sau proiectat ca o placă plug-in), altfel numit port serial RS-232-C. Interfața RS-232-C a fost dezvoltată de EIA (Electronic Industries Association - Electronics Manufacturers Association) și este un standard pentru conectarea computerelor la diferite dispozitive externe seriale, care inițial erau în principal terminale și imprimante. Pe sistemele de operare IBM PC, fiecărui port RS-232-C i se atribuie numele logic COM1: -COM4:.

Transmisia serială de date constă în transmiterea bit-cu-bit a fiecărui octet de informaţie digitală, sub forma unui cadru de date care conţine un semnal de început al transmisiei (Start), un semnal de final de transmisie (Stop) şi biţi de informare.

Bitul ST semnalează începutul transferului de date, apoi biții de informație sunt transmisi - mai întâi cei inferiori, apoi cei înalți.

Uneori se folosește un bit de verificare P, care este setat la o astfel de valoare încât numărul total de uni sau zerouri este par sau impar. Acesta este folosit pentru a verifica corectitudinea transmisiei cadrului. Dispozitivul receptor verifică paritatea cadrului și, dacă nu se potrivește,valoarea așteptată trimite o cerere de retransmitere a cadrului. Bitul (sau biții) SP semnalează sfârșitul unui transfer de octeți.

Utilizarea (sau nu) a biților p, ST, SP specifică formatul de transmisie a datelor (cadru) la nivel RS-232. Dispozitivele de recepție și de transmisie trebuie să utilizeze aceleași formate.

Setarea formatului de date se poate face, de exemplu, în MS DOS prin comanda MODE a formularului

MOD COMn: BAUD=m, PARITY=x, DATA=y, STOP=z Aici n este numărul portului COM - 1.2, 3.4;

m - rata de transfer de date în baud (numărul de biți transmiși pe secundă, luând în considerare biții de serviciu - p, ST, SP). Valorile standard m sunt 110.150, 300.600, 1200.2400, 4800.9600, 19200;

x - paritate, prezență și tip (N - fără paritate, o - număr impar de unități, E - par). Valoarea implicită este e; y este numărul de biți dintr-un cadru (5.6, 7.8). Valoarea implicită este 7; z - numărul de biți de oprire dintr-un cadru (1.2). Implicit - 1. Setarea parametrilor în Windows NT este ilustrată în figură, în plus, fiecare program de telecomunicații (sau terminal) are propriile opțiuni pentru setarea sau modificarea formatului de cadru pentru fiecare dintre porturi.

Baza portului serial este cipul UART (Universal Asyncronous Receiver-Transmitter - un transceiver asincron universal - Intel 16450/16550/16550A).

Conectorul portului serial poate conține 25 sau 9 pini (denumirile corespunzătoare sunt D25 și D9). Doar două fire ale acestor conectori sunt folosite pentru transmiterea și recepția de date, restul sunt rezervate semnalelor auxiliare și de control.

Structura tabelului conectorilor de interfață RS-232-C

Standardul RS-232-C definește interacțiunea dintre două tipuri de dispozitive:

  • DTE (Echipament terminal de date - terminal / dispozitiv terminal);
  • DCE (Echipament de comunicare de date - dispozitiv de comunicare).

În cele mai multe cazuri, un computer, un terminal sunt DTE, modemuri, imprimante, plotere - DCE.

Dacă omitem detalii inutile, atunci putem spune că pentru comunicarea DTE-DCE (de exemplu, un modem computer-extern) în conectori, este necesar să se conecteze firele conform principiului „input-input” și „output-output” , pentru comunicarea DTE-DTE (de exemplu, un computer este un computer), principiul conexiunii este diferit - „ieșire-intrare” și „input-ieșire” (o astfel de conexiune în viața de zi cu zi se numește modem nul).

La transmiterea datelor digitale (puls) pe distanțe lungi prin fire convenționale, încep să afecteze efectele așa-numitelor „linii lungi”, descoperite pentru prima dată în timpul instalării unui cablu transatlantic pentru comunicația telegrafică Europa-America. Semnalele sunt neclare, se suprapun, interferează și sunt supuse interferențelor externe. Pentru a evita aceste efecte, este necesar să se utilizeze cabluri de comunicație cu caracteristici înalte, precum și să se instaleze pe linie dispozitive electronice care corectează semnalele transmise (repetoare), sau să se folosească modemuri.

a - vedere originală; b - vedere pe partea laterală a receptorului

Din motive similare, transmiterea de informații digitale pe tipurile DCE-DCE și DCE-DTE descrise mai sus este limitată la anumite distanțe. Limita oficială a lungimii cablului RS-232-C este de 15,24 m. În practică, această distanță depinde de rata de date și poate fi mult mai mare.

Tabelul parametrilor liniei de comunicație modem nul

Port paralel

Portul paralel (Centronics) este folosit pentru a transfera 8 biți de informații simultan. Pe computere, acest port este folosit în primul rând pentru a conecta o imprimantăacest lucru nu exclude posibilitatea de a conecta alte dispozitive la acesta, cum ar fi plotere sau chiar alte PC-uri.

Porturile paralele ale computerului sunt desemnate LPT1-LPT4, suportate de întreruperea BIOS INT 17h:

00h - ieșire de caractere fără întreruperi hardware;

O1h - inițializare interfață și imprimante;

02h - Sondați starea imprimantei.

Din punct de vedere structural, portul este de obicei proiectat ca un conector de tip D cu 25 de pini (DB25).

Există opt magistrale de date, fiecare cu propria linie de sol.

În plus, există semnale de control:

  • semnalul stroboscopic de pe pinul 1 spune imprimantei că transferul curent de date s-a încheiat și imprimanta poate imprima caracterul;
  • Linia de confirmare ACK ready pe pinul 10. Atâta timp cât această linie are un potențial ridicat, computerul nu trimite date;
  • linia ocupată Ocupat semnalează computerului că imprimanta este ocupată;
  • linia Select indică faptul că imprimanta este selectată (adică modul online);
  • Alimentare automată a liniilor Fdxt;
  • linia de eroare Eroare - imprimanta raportează o eroare (de exemplu, hârtie fără hârtie);
  • line Ink - computerul pune imprimanta în starea în care se afla după ce a pornit alimentarea (adică starea inițială);
  • Slctin line - această linie spune computerului dacă imprimanta este pregătită să primească date (când semnalul este scăzut, este gata, când semnalul este ridicat, nu este).

Conexiunea paralelă este utilizată la distanțe de cel mult 5 metri, unele surse limitează distanța la 1-2 metri; pe măsură ce lungimea firelor paralele crește, capacitatea între fire crește, ceea ce duce la diafonie, în plus, costurile materiale pentru implementarea liniei cresc.

Pe scurt,Porturile paralele trebuie să fie bidirecționale și să respecte standardul EPP, deoarece permite transferul datelor de 10 ori mai rapid decât porturile paralele standard (2 Mbps față de 200 Kbps).

Portul este de obicei situat pe partea din spate a computerului ca o priză cu 25 de pini în formă de D. Poate exista și o mufă în formă de D cu 25 de pini.

Porturile paralele mai noi se bazează pe standardul IEEE 1284, revizuit pentru prima dată în 1994. Acest standard definește următoarele cinci moduri de operare:

  1. Mod de compatibilitate.
  2. Modul Tetrad.
  3. Modul byte.
  4. Modul EPP (Extended Parallel Port).
  5. Modul ECP (Mod avansat).

proprietățile hardware

Pinout-urile pentru conectorul cu 25 de pini în formă de D și conectorul Centronics cu 34 de pini sunt prezentate mai jos. Primul este de obicei folosit pentru portul paralel al unui computer, în timp ce conectorul Centronics este folosit de obicei pe imprimante. Standardul IEEE 1284, totuși, definește trei