Практическая работа 16 «Изучение последовательных и параллельных интерфейсов эвм»
1 Цель работы:
1.1 Изучить принцип построения последовательных и параллельных интерфейсов, используемых в вычислительной техники.
2 Литература:
2.1 Русак И. М. Луговский В. П. Технические средства ПЭВМ.
2.2 М. Гук Аппаратные средства локальных сетей.
2.3 Ф. Халсалл Передача данных, сети компьютеров и взаимосвязь открытых систем. М.: Радио и связь 1995.
2.4 Приложение к работе.
3 Задание:
3.1 Изучить приложение к данной работе.
3.2 Изучить работу всех схем, представленных в данном приложении.
3.3 Ответить на контрольные вопросы.
3.4 Составить отчет по работе.
4 Содержание отчета:
4.1 Наименование и номер работы.
4.2 Цель работы.
4.3 Схемы построения адаптера параллельного и последовательного интерфейса.
4.4 Схема порядка работы при установлении соединения, передаче данных, разъединении по интерфейсу RS-232C.
4.5 Ответы на контрольные вопросы.
5 Контрольные вопросы:
5.1 Как происходит передача данных между интерфейсом типа Centronics и печатающим устройством?
5.2 Объяснить (по рисунку 2.1) принцип работы адаптера параллельного интерфейса.
5.3 Объяснить (по рисункам 2.2 и 2.3) принцип работы адаптера последовательного интерфейса.
5.4 Рассказать порядок работы при синхронной и асинхронной передаче данных в последовательном интерфейсе RS-232C.
5.5 Какими кодами кодируются данные в асинхронных адаптерах?
5.6 Для чего необходимы синхронные адаптеры последовательного интерфейса?
5.7 По рисунку 7 рассказать принцип и порядок работы интерфейса RS-232C.
5.8 Что называют временем смены режима?
5.9 Что такое нулевой модем? Для чего он нужен?
5.10 Что такое интерфейс “токовая петля”? Обьяснить принцип работы.
5.11 Чем отличается интерфейс HSSI от RS-xxx?
6 Приложение
6.1 Параллельные интерфейсы
Подсоединение ПЭВМ к линиям связи (передающей среде) осуществляется через интерфейсы, обычно стандартизованные, иногда называемые портами (по аналогии с каналами ввода-вывода).
В зависимости от способа передачи информации (параллельного или последовательного) между сопрягаемыми устройствами различают параллельные и последовательные интерфейсы.
В настоящее время фактическими стандартами в ПЭВМ являются параллельные интерфейсы Centronics (отечественный аналог ИРПР-М, ГОСТ 27942-88). Данный интерфейс обеспечивает передачу данных по нескольким параллельным линиям ввода-вывода, благодаря чему достигается высокая скорость передачи данных (до 150 Кбайт/с), и служат, как правило, для подключения печатающих устройств (ПУ), графопостроителей и т.д.
Для линий параллельного ввода-вывода рабочее расстояние между ПЭВМ и сопрягаемым устройством ограничивается 1…2 м. При большей длине кабеля возрастают межпроводная взаимная емкость и, как следствие, перекрестные помехи, поэтому становится невозможной передача данных на высокой скорости. При последовательной передачи данных особо жестких ограничений на длину линий не налагается, однако возникает необходимость преобразования данных из параллельной формы в последовательную и наоборот.
Распределение сигналов интерфейса типа Centronics по контактам разъемных соединителей ПЭВМ (25-контактный разъемный соединитель, например типа Canon) и печатающего устройства (36-контактный разъемный соединитель, например типа Amphenol) дано в таблице 1.
Каждый байт данных, поступающий из ПЭВМ в буфер устройства печати, сопровождается синхронизирующим сигналом STROBE длительностью не менее 0.5 мкс. Считывание данных осуществляется на низком уровне данного сигнала. Линии DATA1…DATA8 служат для передачи данных на печатающее устройство. Прием каждого байта данных печатающее устройство подтверждает сигналом ACKNLG длительностью 2.5…8 мкс. Процесс вывода данных при заполнении буфера может быть приостановлен наличием сигнала ACKNLG или при появлении сигнала BUSY, который своим высоким уровнем указывает на невозможность приема данных печатающим устройством.
Высокий уровень асинхронного сигнала PE означает отсутствие бумажного носителя в механизме печатающего устройства.
Высокий уровень сигнала SELECT указывает на готовность печатающего устройства к работе.
При низком уровне сигнала AUTOFEED бумага после печати автоматически подается на одну строку вперед.
Таблица 1- Распределение сигналов в интерфейсе Centronics
Номер контакта разъемного соединителя |
Обозначение сигнала |
Вход/выход* |
|
ПЭВМ |
печатающего устройства |
||
1 |
1/19** |
STROBE |
Выход |
2…9 |
2/20…9/27 |
DATA1…DATA8 |
То же |
10 |
10/28 |
ACKNLG |
Вход |
11 |
11/30 |
BUSY |
То же |
12 |
12 |
PE |
“ |
13 |
13 |
SELECT |
“ |
14 |
11 |
AUTOFEED |
Выход |
15 |
32 |
ERROR |
Вход |
16 |
31 |
INIT |
Выход |
17 |
36 |
SELECT IN |
То же |
18…25 |
19…30, 33 |
GND |
- |
*Направление передачи сигналов указано относительно ПЭВМ.
**Через косую черту указан контакт подсоединения обратного провода кабеля.
Сигналом INIT печатающее устройство переводится в исходное состояние. Когда уровень этого сигнала становится низким, адаптер принтера сбрасывается в исходное состояние, а буферная память печатающего устройства очищается.
Ввод данных в печатающее устройство возможен только тогда, когда уровень сигнала SELECT IN низкий.
Один из вариантов структурного построения адаптера параллельного интерфейса приведен на рисунке 1
Связь адаптера с системной шиной ПЭВМ производится по шинам A0…A9, D0…D7, линиями чтения IOR и записи IOW. Сигнал RESET (INIT) устанавливает исходное состояние. Дешифратор команд, получив из ЦП адреса порта и команды ввода-вывода, устанавливает необходимый режим работы адаптера, а также определяет необходимое направление передачи данных. Связь шин данных центрального процессора и адаптера обеспечивает приемопередатчик. Направление передачи информации определяется командой считывания из порта ввода-вывода, причем для указания направления обмена байтами между центральным процессором и печатающим устройством служат сигналы IOR и IOW системной шины. Регистр данных передает данные из приемопередатчика в печатающее устройство. Для чтения содержимого регистра используется шинный буфер. Регистр управления принимает необходимую информацию. Младшие его разряды предоставляют для печатающего устройства управляющую информацию, другие разряды могут быть использованы в качестве маски прерывания от печатающего устройства.
Рисунок 1 - Структурная схема адаптера параллельного интерфейса.