Ірі (Інтелектуальний периферійний інтерфейс)

Перед розробниками було поставлено завдання розробити універсальний інтерфейс для широкого класу периферійних пристроїв. Розроблена концепція такого інтерфейсу, яка базується на використанні спеціальних інтерфейс них рівнів, які б визначили узагальнені вимоги до інтерфейсу з можливістю деталізації певних вимог для певного класу пристроїв. Концепція будується на тому, що стандарт встановлює вимоги до ядра, а окремі деталі визначаються додатковими стандартами (погодженнями) між виробниками і користувачами.

Стандарт передбачає використання чотирьох основних рівнів:

0. нульового, який встановлює вимоги до фізичних засобів інтерфейсу, в тому числі ліній зв’язку, шинних формувачів, з’єднувачів;

1. перший, встановлює вимоги до протоколів встановлення логічного зв’язку між пристроями, вимоги до команд, які характерні для конкретного типу пристроїв;

2. другий, встановлює вимоги до команд загальних для всіх пристроїв для протоколів обміну;

3. третій, встановлює вимоги на рівні блоків даних, загальних принципів управління, формування томів даних.

Передбачено, що це буде магістральний, паралельний, напівдуплексний інтерфейс, який може працювати як в синхронному, так і в асинхронному режимах. Магістраль включає інформаційну шину та шину управління. Інформаційна шина двобайтова, яка складається із двох однобайтових інформаційних підшин – А і В. Ці підшини А і В можуть програмно встановлюватися в різні режими функціонування, в тому числі одна із підшин може використовуватися для обміну даними, а друга – для обміну адресною інформацією і командами. Одна із підшин може використовуватись для обміну даними в одному напрямі, друга – в протилежному. Обидві підшини можуть використовуватись в напівдуплексному двобайтовому обміні даними. Таке програмне управління інформаційними шинами створює можливості для реалізації різних версій інтерфейсу, адаптованих для конкретних периферійних пристроїв. Шина управління відносно проста, включає сигнали управління для логічного під’єднання пристроїв, а також для встановлення та безпосереднього використання операціями запису/читання. Стандарт передбачає електричну та програмну сумісність; конструктивна сумісність не передбачена. Сигнали ТТЛ-рівнів. На основі цього стандарту розроблені конкретні інтерфейси для накопичувачів на магнітних дисках, на оптичних дисках, для друкуючих пристроїв. Однак застосування цього інтерфейсу поки що гальмується через неможливість узгодження даного інтерфейсу з різними фірмами-виготовлювачами периферійних пристроїв.

USB (Universal Serial Bus)

Перед проектувальниками була поставлена задача створити послідовний інтерфейс периферійних пристроїв, який би мА високу продуктивність, високу швидкість обміну і був орієнтованим на широке коло пристроїв. В 1996 році була створена перша версія інтерфейсу USB з універсальною послідовною шиною. За характером під’єднання пристроїв це пірамідальне гільчасте розгалужене із максимум 6 ярусів. Вершиною піраміди є основний контролер – Host-Controller, який є складовою частиною комп’ютера і який передбачався як інтегрований пристрій (контролер) системної плати ПК. В інтерфейсі передбачені пристрої для розгалуження з’єднань, ці пристрої називаються хаби. Хаб має 1 порт для з’єднання з верхнім ярусом і як мінімум два потри для під’єднання периферійних пристроїв, а також для під’єднання хабів нижнього рівня. Максимальне під’єднання – до 127 пристроїв.

В інтерфейсі використовуються екрановані кабелі, які покращують завадостійкість обміну інформацією між пристроями. Особливістю інтерфейсу є те, що периферійні пристрої можуть під’єднуватись або від’єднуватись при включеному комп’ютері. Це підтримується спеціальними схемними рішеннями, а також автоматичним встановленням конфігурації при під’єднанні або підключення пристрою.

Перші версії інтерфейсу USB показали перспективність даного інтерфейсу, а як недолік вважалася низька швидкість обміну даними. В результаті чого з’явилася версія USB 2.0, яка в першу чергу підняла швидкість обміну до 12 Мбіт/сек., забезпечує можливість обміну в ізохронному трафіку обміну аудіо і відео даними.

З точки зору користувача інтерфейс USB характерний простотою під’єднань, відносно недорогим кабельним підключенням, можливість підключення декількох периферійних пристроїв.

При логічній взаємодії ПК і периферійних пристроїв виділяють три основних рівні:

1. рівень функцій (включає хост-контролер);

2. рівень пристроїв USB;

3. рівень інтерфейсу USB.

В інтерфейсі, крім передавання даних, передбачено передавання від хост-контролера до пристроїв напруги живлення +5В. Логіку взаємодії пристроїв підтримує спеціальна система команд, яка передбачає такі основні режими обміну даними:

1) керовані повідомлення;

2) групові (потокові) повідомлення;

3) ізохронний обмін (неперервний обмін в реальному часі за наперед встановленою швидкістю обміну).

Переривання в обмінах з ініціативи хост-контролера.

Режими обміну (або так звані транзакції) керуються хост-контрлером і обмін як правило починається з так званого маркерного пакету, який встановлює логічний зв’язок з периферійним пристроєм. При цьому периферійний пристрій повинен передати хост-контролеру пакет підтвердження про встановлення логічного зв’язку, після чого встановлюється обмін даними.

За рахунок програмної сумісності встановлюються відповідні формати кадрів, протоколів обміну, системне конфігурування.

Сучасні комп’ютери як правило включають контролери USB-інтерфейсу, програмне забезпечення включає відповідні драйвери, багато периферійних пристроїв вже підтримують інтерфейс USB. Створюється спеціальні периферійні пристрої під даний інтерфейс, в тому числі змінні зовнішні запам’ятовуючі пристрої.

Периферійні пристрої комп’ютерів. Вступ	1
Класифікація інтерфейсів периферійних пристроїв:	1
За способом підключення периферійних пристроїв до засобів вводу/виводу, до контролерів вводу/виводу.	1-2
За кількістю інформації, яка передається за 1 такт.	2-3
За способом обміну інформацією	3-4
За способом синхронізації обміном інформацією.	4
Основні технічні характеристики інтерфейсів	4-5
Шини	5
Особливості логічної взаємодії типових інтерфейсів. Особливості логічної взаємодії в радіальних інтерфейсах.	6
Магістральні інтерфейси	6-7
Ланцюгові інтерфейси.	7
ЕОМ ІВМ 360/370	8-9
Інтерфейс загальна шина фірми DEC:	9-10
Активні пристрої\\\\\\\\\\\\Пасивні пристрої	10-11
Алгоритм функціонування	11
Інтерфейс Q-bus (МПІ – міжмодульний паралельний інтерфейс)	12
Інтерфейс Multibus (ISA)	13-14
Особливисті паралельного арбітражу	14-15
Інтерфейс EISA	15-16
Інтерфейс RS-232C (Стик „С2”). Радіальний інтерфейс.	16-19
CL (ІРПС)	19
BS – 4421 (ІРПР)	20
Centronics (ІРПР - М)	20
ІЕЕЕ – 488 (GPIB) (ПІ)	20-21
MIL-1553B	22-24
ATA(Atachment for disk drives) IDE(Integrated Drive (Disk ) Electronics)	24-25
SCSI (Small Computer System Interface)	25-26
ІРІ (Інтелектуальний периферійний інтерфейс)	26-27
USB (Universal Serial Bus)	27-29

30