МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра САПР
Звіт
до лабораторної роботи №5
на тему «Програмування паралельного інтерфейсу»
з курсу «Системне програмування»
Виконав студент групи КН-24
Головчук Ігор
прийняв асистент кафедри САПР
Ханас Ю.Ю.
Львів 2012
Мета роботи
Мета роботи – засвоїти основи організації обміну інформацією між ЕОМ і отримати практичнi навики програмування вводу-виводу через паралельний інтерфейс.
Короткі теоретичні відомості
2.1. Зовнішні інтерфейси еом
В процесі функціонування інформаційно-обчислювальних систем значне місце посідають операції обміну інформацією між ЕОМ та між ЕОМ і зовнішними пристроями. Важливо відмітити, що обмін інформацією між ЕОМ та зовнішними пристроями у більшості випадків зводиться до обміну інформацією між ЕОМ та керуючою ЕОМ (контроллером) зовнішнього пристрою. Тому в лабораторній роботі розглядається узагальнена задача організації і реалізації обміну інформацією між ЕОМ через паралельний інтерфейс.
Обмін інформацією між між ЕОМ та зовнішніми пристроями передбачає наявність одного з можливих зовнішніх інтерфейсів – засобів взаємодії. Для ПЕОМ найбільш поширеними є послідовний (RS-232 C) і паралельний інтерфейси, а також USB та SCSI. Зв’язок між внутрішньою системною шиною комп’ютера (PCI, ISA) та входом./виходом зовнішнього інтерфейсу забезпечується за допомогою адаптера – пристрою, який реалізує протокол обміну. Протокол обміну – це сукупність правил та домовленостей (стандартів), які описують та регламентують процедуру обміну інформацією між взаємодіючими об’єктами. Фактично протокол обміну – це сукупність протоколів, які згруповані по певних признаках в багаторівневу ієрахічну структуру. Найбільш повно ця структура представлена семирівневою еталонною моделлю протоколів обміну даними (ISO) [1], яка буде вивчатись у інших курсах. В даній лабораторній роботі охоплюються лише кілька рівнів цієї моделі, які визначають фізичну реалізацію та логічну організацію обміну інформацією. Фізична реалізація зовнішнього інтерфейсу визначає конструктивне виконання роз’ємів, рівні та значення електричних сигналів. Логічна організація визначає відповідність сигналів приймача та передавача, послідовність операцій та сигналів для встановлення зв’язку та обміну інформацією.
В сучасних ПЕОМ адаптери послідовного і паралельного інтерфейсів часто інтегровані в системну плату і реалізовані за допомогою контроллера “Південний міст”, який входить до складу чіпсета.
2.2. Режими адаптера паралельного інтерфейсу
Сучасні адаптери паралельного інтерфейсу відповідають вимогам стандарту IEEE 1284 – “Стандартний метод передачі сигналів для двонаправленого паралельного периферійного інтерфейсу для персональних комп’ютерів”. Він забезпечує високу швидкість передачі інформації і зворотню сумісність з більш ранніми версіями та режимами адаптерів паралельного інтерфейсу.
Паралельний інтерфейс передбачає використання 25 ліній, які поділяються на лінії даних, лінії стану та лінії керування. Лінії даних використовуються для однонаправленого чи двонаправленого обміну даними. Лінії стану призначені для передачі контроллером присторою в адаптер сигналів, що характеризують стан пристрою. Лінії керування використовуються для передачі контроллеру пристрою керуючих сигналів адаптера.
Існує п’ять режимів роботи адаптера паралельного інтерфейсу:
Режим сумісності (Centronics, SPP) – стандартний однонаправлений режим передачі восьми бітів даних від ПК до периферійного пристрою з швидкістю до 150 Кб/с (по лініях даних).
Режим тетради - двонаправлений напівдуплексний чотирьохбітовий режим обміну з використаннням чотирьох ліній даних для передачі і чотирьох ліній стану для прийому даних (з швидкістю до 80 Кб/с).
Режим байта – двонаправлений режим з напівдуплексним використанням восьми ліній даних для передачі і прийому даних (з швидкістю до 150 Кб/с).
EPP – режим - вдосконалений паралельний інтерфейс з апаратурно реалізованим швидкісним двонаправленим обміном даними (до 2 Мб/с) на основі “рукопотискання” в межах одного циклу вводу/виводу.
ECP – режим – розширений паралельний інтерфейс з апаратурно реалізованим швидкісним двонаправленим обміном даними на основі “рукопотискання” в межах одного циклу вводу/виводу, або з використанням каналу прямого доступу до пам’яті (DMA) без використання прямих операцій вводу/виводу. Цей режим також використовує стиснення даних на основі алгоритму RLE.