- •1.1. Эволюция принципов обмена информацией в эвм
- •1.2. Разновидности периферийных устройств
- •2.1. Основные этапы развития эвм
- •2.2. Роль системы ввода-вывода в эвм
- •2.3. Организация передачи информации в вычислительной системе
- •2.4. Функционирование системы ввода-вывода при обмене данными
- •2.5. Режимы обмена информацией в свв
- •2.6. Базовые структуры систем ввода-вывода
- •2.7. Эволюция системы ввода в iвм - совместимых компьютерах
- •2.7. Архитектура современной системы ввода-вывода
1.2. Разновидности периферийных устройств
Периферийное оборудование — это совокупность аппаратно программных средств осуществляющих взаимодействие ЭВМ с внешней средой, хранение информации, подготовку и преобразование информации к виду удобному для операций ввода / вывода. Классифицировать периферийные устройства принято по двум основным признакам - скорости обмена данными с другими компонентами ЭВМ и функциональному назначению. Классификационная таблица приведена ниже.
Группа ПУ |
Быстродействие |
Способ передачи данных |
Типичные устройства |
Низко - скоростные |
до 100 байт/сек |
Посимвольный |
Клавиатуры, мыши |
Средне -скоростные |
до 1000 байт/сек |
Группа символов |
Принтеры, сканеры, винчестеры |
Высоко - скоростные |
500 Кбайт/сек и более |
Блок, массив |
НМЛ, НМД, оптические дисководы, флэш – память, мультимедиа -проекторы, интерактивные доски |
Следует отметить, что четких границ между 3-мя указанными группами нельзя установить, т.к. разные устройства (ПУ) в зависимости от их характеристик могут попадать в разные группы.
С точки зрения пользователя периферийное оборудование принято, делить на локальное и терминальное: а).Локальное - это периферийная аппаратура, устанавливаемая в непосредственной близости от ЭВМ, к которой подключена и с которой работает.
б).Терминальное (или удаленное) размещается на рабочих местах пользователя и соединяется с ЭВМ с помощью различных линий связи, в том числе достаточно протяженных в пространстве.
По выполняемым функциям периферийное оборудование включают в себя: а). Средства хранения информации. б). Средства ввода-вывода информации. в). Средства телеобработки, коммуникации и приема-передачи информации.
Средства хранения информации представлены внешними запоминающими устройствами (ВЗУ) — НМЛ, НМД, НОД, винчестеры, флэш – память.
Средства ввода - вывода информации представлены тремя основными разновидностями устройств:
средства ввода - вывода с машинных носителей;
средства ввода-вывода с документов;
средства прямого взаимодействия пользователя с ЭВМ.
Средства ввода-вывода с документов и на документы в настоящее время представлены следующими типами устройств:
печатающие устройства — принтеры, графопостроители, плоттеры;
автоматические (сканеры) и полуавтоматические (дигитайзеры) устройства ввода графики и текста;
средства ввода на основе видеокамер;
Средства прямого взаимодействия пользователя с ЭВМ представлены в настоящее время следующими группами устройств:
а).Средства тактильного (ручного) ввода: алфавитные и функциональные клавиатуры, специальные пульты различных устройств.
б).Средства отображения информации (диалоговые средства): дисплеи различного типа, плоские панели матричного типа, мультимедиапроекторы, интерактивные доски. в).Средства акустического ввода-вывода: устройства распознавания речи и синтезаторы речи.
г).Средства связи с реальными объектами: аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
Каждый из упомянутых выше типов ПУ имеет свою структуру, определяемую его функциональным назначением. Однако для оценки общих принципов работы, временных характеристик и производительности ПУ возможно описать его, так называемой обобщенной схемой, которая приведена на Рис. 3.
Рис.
3.
Обобщенная
схема ПУ.
Использованы следующие обозначения: А — цепи передачи данных; Б — цепи передачи команд; В — цепи передачи адресов (байты состояния); ИУ — исполнительное устройство; БМУ — блок местного управления. Цифрами на рис. 3 обозначены блоки: 1 — блок малого интерфейса (блок сопряжения); 2 — блок хранения информации (буфер); 3 — блок записи-считывания; 4 — исполнительный механизм; 5 — блок управления; 6 — блок адреса и состояния; 7 — блок кодирования/декодирования.
Каждый тип ПУ имеет дело с информацией трех типов: данные, команды, адреса (байты состояния).
Временной цикл ПУ состоит из 3-х компонентов:
Тц = Тп + Тож + Тзс,
Тц — время цикла ПУ, где: Тп — время поиска и логического подключения ПУ к ЭВМ, Тож — время ожидания нужного блока данных, Тзс — время записи (в ПУ) или считывания (из ПУ) данных.
В свою очередь компоненты, входящие в выражение, могут быть определены следующим образом:
Тп = Тп1 + Тп2 + Тп3, (1)
где: Тп1 — время поиска ПУ по адресу, Тп2 — время определения состояния ПУ, Тп3 - время логического подключения ПУ к контроллеру или каналу;
Тож = Тож1 + Тож2 + Тож3, (2)
где: Тож1 — время получения команды на выполнение операции, Тож2 — время включения исполнительных механизмов, Тож3 время поиска нужного места на носителе информации;
Тзс = Тзс1 + Тзс2, (З)
где: Тзс1 — время записи / считывания в ПУ одного символа (строки, блока), Тзс2 — время передачи в (из) ПУ.
Перейдем к системам ввода – вывода ЭВМ.
СИСТЕМЫ ВВОДА-ВЫВОДА ЭВМ
