3.1 Назначение и функции интерфейсов

Интерфейс — это совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, предназначенных для обмена информацией между устройствами в соответствии с протоколом обмена.

Под протоколом обмена понимается строго заданная процедура или совокупность правил, регламентирующих способ выполнения определенного класса функций. Основное назначение интерфейсов и протоколов — унификация внутри межсистемных связей с целью эффективной реализации процессов передачи информации.

Основные функции интерфейсов заключаются в обеспечении информационной, электрической и конструктивной совместимости сопрягаемых устройств. Под информационной совместимостью понимают:

• совпадение форматов данных, команд, слов состояний;

• согласованность временных соотношений между управляющими сигналами;

• согласованность количества информационных линий и линий управления;

• согласованность логических уровней сигналов данных и сигналов управления.

Под электрической совместимостью понимают:

• согласованность статических и динамических параметров сигналов в системе интерфейса;

• соответствие электрических уровней сигналов;

• соответствие нагрузочных характеристик элементов.

Конструктивная совместимость предполагает согласованность конструктивных элементов для обеспечения механического контакта электрического соединения устройств (разъемы, платы, штекеры, кабели и т.п.).

3.2 Физические компоненты интерфейса

Интерфейс представляет собой довольно сложный комплекс, состоящий из ряда компонентов. Среди компонентов интерфейса основными являются:

Линия интерфейса (провода) — это электрическая цепь, по которой передается электрический сигнал (это могут быть - данные, адрес, управляющий сигнал).

Шина интерфейса — совокупность линий (проводов), сгруппированных по функциональному назначению (например - шина данных, шина адреса, шина управления). Магистраль — это совокупность всех линий интерфейса. Иногда магистраль называют каналом обмена. Информационная магистраль — состоит из шины адреса и шины команд, в ряде случае эти шины совпадают (например, при временном разделении сигналов). Шина адреса предназначена для выборки устройств, подключенных к магистрали, и ячеек оперативной памяти. Шина команд предназначена для управления операциями на магистрали. По функциональному назначению различают следующие группы команд:

1). Команды адресации. 2). Команды управления обменом информацией. З). Команды изменения состояния устройств. 4). Команды изменения режимов работы.

Наиболее распространенными командами являются:

• команды чтения (команды чтения из ПУ в ОЗУ);

• команды записи (команды записи из ОЗУ в ПУ);

• команды конца передачи;

• команды запуска.

Магистраль управления информационным каналом содержит: — шину управления обменом, включающую в себя линии синхронизации. В зависимости от того, синхронно или асинхронно передается информация, число линий может меняться от одной линии до четырех; — шину передачи управления, управляющую реализацией операции приоритетного занятия магистрали информационного канала (так называемый - арбитраж ресурсов шины). (В некоторых интерфейсах эта шина отсутствует); — шину прерывания, которая используется в системных интерфейсах; — шину управления режимами работы и специальных управляющих сигналов, которая используется для контроля источников питания, контроля службы времени.