10. Параллельные интерфейсы. Centronics, коп. Беспроводные интерфейсы Bluetooth IrDa.

Параллельный интерфейс – интерфейс, в котором за один такт передаётся несколько бит (слово) по нескольким параллельным проводам. Число проводов называется разрядностью интерфейса.

Существуют следующие параллельные интерфейсы:

1) ИРПР – первый советский интерфейс – интерфейс радиальный и параллельный. Зарубежный аналог – BS4421. Используется 8 линий на передачу, 8 на прием. Использовался для подключения принтеров, графопостроителей, специальных считывателей. Данный интерфейс позволял осуществлять полудуплексный обмен.

2) ИРПР-М (он же Centronics). Ориентирован на передачу потока байт данных к принтеру и прием сигналов состояния принтера. Этот интерфейс поддерживается всеми LPT-портами компьютеров. Для подключения устройств по интерфейсуCentronics используется порт параллельного интерфейса (LPT).

Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода/вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 3BCh, 378h и 278h. Порт может использовать линию запроса аппаратного прерывания, обычно IRQ7 или IRQ5. Порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов.

Стандартный порт имеет три 8-битных регистра, расположенных по соседним адресам в пространстве ввода/вывода, начиная с базового адреса порта (BASE).

Data Register (DR) — регистр данных (имеет адрес BASE). Данные, записанные в этот порт, выводятся на выходные линии интерфейса. Данные, считанные из этого регистра, в зависимости от схемотехники адаптера соответствуют либо ранее записанным данным, либо сигналам на тех же линиях.

Status Register (SR) — регистр состояния. Представляет собой 5-битный порт ввода сигналов состояния принтера (имеет адрес BASE+1).

Control Register (CR) — регистр управления (имеет адрес BASE+2). Как и регистр данных, этот 4-битный порт вывода допускает запись и чтение.

Запрос аппаратного прерывания (обычно IRQ7 или IRQ5) вырабатывается по отрицательному перепаду сигнала на выводе 10 разъема интерфейса (Аск) при установке CR.4 в единицу. Во избежание ложных прерываний контакт 10 соединен резистором с шиной +5 В. Прерывание вырабатывается, когда принтер подтверждает прием предыдущего байта.

3) КОП (он же IEEE-488). Разработан Hewlett-Packard в конце 1960-х годов для использования в автоматизированном измерительном оборудовании. Первоначально имел название HPIB (интерфейсная шина Hewlett-Packard). В 1975 году стандартизирована американским Институтом инженеров электротехнической и электронной промышленности как IEEE-488.

Каждое устройство на шине имеет уникальный пятибитный первичный адрес в диапазоне от 0 до 30 (таким образом, возможное количество устройств — 31). Стандарт позволяет подключить до 15 устройств к одной 20-метровой физической шине, используя для наращивания соединители цепочечного типа.

Активные расширители позволяют удлинить шину вплоть до 31 теоретически возможных на логической шине устройства.

Определено три различных типа устройств, которые могут быть подключены к шине: «listener» (слушатель), «talker» (спикер) и/или контроллер. Устройство в состоянии «listener» считывает сообщения с шины; устройство в состоянии «talker» посылает сообщения на шину. В каждый конкретный момент времени в состоянии «talker» может быть одно и только одно устройство, в то время как в состоянии «listener» может быть произвольное количество устройств. Контроллер выполняет функции арбитра и определяет, какие из устройств в данный момент находятся в состоянии «talker» и «listener». К шине может быть одновременно подключено несколько контроллеров. В этом случае один из контроллеров (как правило, расположенный на интерфейсной карте GPIB) является ответственным контроллером (Controller-in-Charge, CIC) и делегирует по мере надобности свои функции другим контроллерам.

Данные передаются по шине во время трёхфазной процедуры установления соединения готовность/доступность/приём, в которой самое медленное участвующее устройство определяет скорость транзакции. Максимальная скорость передачи данных составляла 1 МБ/с в оригинальном издании стандарта и была увеличена до 8 МБ/с в расширениях стандарта.

Беспроводные интерфейсы.

1) Интерфейс IrDA. Универсальный стандарт передачи данных через инфракрасный порт. Расшифровывается Infrared Data Association. Данный интерфейс предназначен для подключения сотовых телефонов, а так же клавиатуры и мыши. Он разработан в 79 году компанией HP. Затем появилось множество разновидностей данного интерфейса.

Данный интерфейс имеет 3 режима:

- SIR – Serial (Slow) IR. Скорость обмена 2,4-15,2 КБ/с.

- MIR – Middle (Medium) IR. Скорость обмена 57,6-1152 КБ/с.

- FIR – Fast IR. Скорость обмена 4-16 МБ/с.

Оборудование состоит из следующих устройств: светодиод, микросхемы контроллера и специальный кодек, который кодирует инфракрасный сигнал при передаче и декодирует сигнал при приеме.

Вспышка – 0, её отсутствие 1. Радиус действия – не более 1 метра, причем угол 30 градусов. Интерфейс недостаточно удобен.

2) Интерфейс Bluetooth (в переводе – «синий зуб»). Фактически стандарт на миниатюрные недорогие средства передачи информации с помощью радиосвязи. Каждое устройство с Bluetooth имеет и приемник и передатчик, работающие в диапазоне 2,4 ГГц. Данный диапазон не лицензирован.

По данному стандарту используется радиоканал с дискретной частотной модуляцией, несущая частота 2402 МГц + k, где k = 1…78 МГц (номер канала). Используются передатчики различных классов мощностей: 1, 2.5, 100 мВт. Это определяет дальность действия и другие параметры. Передача данных ведется с перескоком несущей частоты, так называемая технология FHSS (скачкообразная перестройка частоты – Frequency Hoping Stream Spectrum). Этот перескок используется для борьбы с интерференцией и замираниями сигналов.

Физический канал представляет собой псевдослучайную последовательность используемых каналов. Устройства, которые разделяют 1 физический канал и знают эту последовательность переходов, образуют так называемую Pico net (пикосеть), в данную сеть может входить от 2 до 8 активных устройств, всего до 256 устройств. Причем из активных устройств 1 является ведущим, и 7 устройств – активные ведомые устройства, остальные устройства входящие в сеть – неактивные, припаркованные устройства. Причем эти сети могут перекрываться: устройство, ведомое в одной пикосети, может быть активным ведущим в другой сети. Все устройства вместе образуют разбросанную сеть (Scatternet). Здесь канал данных делится на т.н. тайм-слоты, всего скорость перескока – 1600 скачков в секунду. Тайм слот – 625 мкс. Передача данных ведется пакетами, один пакет занимает от 1 до 5 тайм-слотов.

Между ведущим и ведомым устройством могут устанавливаться 2 типа связи – синхронные (с установлением соединения) и асинхронные (без установления соединения, в т.ч. широковещательные) связи. Скорость обмена по данному интерфейсу составляет 720 Кб/с для асинхронной и 420 Кб/с для синхронной связи. Дальность связи: 10-15 метров. Прямая видимость не обязательна.