18. Понятие интерфейса. Характеристики, примеры интерфейсов.

Объединение модулей микропроцессорного устройства в единую систему производится посредством единой системы сопряжения, называемой интерфейсом - (от английского interface - сопрягать, согласовывать). Интерфейс должен обеспечивать

Простое и быстрое соединение данного устройства с любым другим, имеющим такой же интерфейс;

Совместную работу устройств без ухудшения их технических характеристик;

Высокую надежность.

Под стандартным интерфейсом понимается совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных компонентов в системах и направленные на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости компонентов.

Основными элементами интерфейса являются

Совокупность правил обмена информации (временные диаграммы и диаграммы состояний сигналов интерфейса).

Аппаратная реализация (физическая реализация) (контроллеры)

Программное обеспечение интерфейса (драйверы)

Число интерфейсов, используемых в компьютерной и микропроцессорной технике множество, мы будем говорить о тех, которые используются в измерительных системах на базе универсальных компьютеров для подключения нестандартных блоков устройств сопряжения с объектами измерения и управления (УСО). Все интерфейсы, используемые для этого можно разделить на 5 групп.

*Интерфейсы, используемые для соединения блоков внутри стандартных компьютеров - системные шины. Их примеры - ISA и PCI . Блоки, подключаемые через эти интерфейсы, хорошо программируются стандартными средствами, обеспечивается высокая скорость передачи информации, но механические и электрические ограничения данных интерфейсов могут быть серьезной помехой для реализации некоторых блоков. Неудобно, а зачастую и просто невозможно бывает разместить все блоки внутри стандартного корпуса PC, используя при этом источник питания компьютера.

*Модификации интерфейсов первой группы - PC/104 , MicroPC , CompactPCI, PXI

*Стандартные интерфейсы внешних устройств - RS-232 , Centronics , USB (обычно мало приспособленные для специфики обмена информацией с приборами)

*интерфейсы используемые в локальных (Ethernnet) и глобальных (Internet) компьютерных сетях - протоколы обмена информации по ним отличаются излишней сложностью.

*Специализированные стандартные приборные интерфейсы, - специально разработанные для этих целей- КОП, КАМАК, VMEbus и т.д.

19. Устройства ручного ввода. Основные характеристики.

Клавиатура пока остается основным средством ввода информации.

Назначение: ввод алфавитно-цифровых символов, управление курсором.

Курсор — специальный значок на экране дисплея (чёрточка, стрелка, подсвеченный прямоугольник, крестик и пр.), который отмечает место, где появится символ, введённый с клавиатуры, или обозначение команды (программы, документа), которую надо выполнить.

Принцип работы. Клавиши клавиатуры подключены к матрице контактов. Каждой клавише или комбинации клавиш присвоен свой номер (код). Внутри клавиатуры находится отдельный микропроцессор. Каждое нажатие на клавишу замыкает контакт. При этом в соответствии с матрицей контактов микропроцессор генерирует код нажатой клавиши. Этот код запоминается в специальной области (буфере микропроцессора) и становится доступным для обработки программными средствами.

Клавиатуры бывают механические, полумеханические и мембранные. Одни клавиатуры при нажатии на клавишу издают механический щелчок, другие — молчат.

Основные пользовательские характеристики (табл. 1):

Тип клавиатуры Максимальное количество Преимущества, применение

нажатий для каждой клавиши

Мембранная 20 млн Практически бесшумная, для обычного пользователя

Полумеханическая 50 млн Интенсивный ввод текстовой информации

Механическая 100 млн Ввод информации осуществляется длительное время

МАНИПУЛЯТОР МЫШЬ.

Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей информации.

С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

Принцип работы. Мышь — небольшая коробочка с кнопками. В ней — шарик, катающийся по поверхности стола. К шарику прижаты два взаимно перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост» из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

Основные пользовательские характеристики: *количество нажатий кнопки до её отказа; *реакция на движение руки или баллистический эффект; *разрешающий шаг (разрешение); *дизайн и удобство в работе (эргономичность).