Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра «Автоматизированные станочные системы»

СЕТИ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН

И СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИЙ

Лабораторная работа № 2

ПРЯМОЕ КАБЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Методические указания

Для студентов специальности 220501

дневной формы обучения

Тула 2005 г.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель работы

Изучение технологии межмашинной связи двух IBM-совместимых компьютеров с целью приобретение практических навыков в создании простейшей распределенной вычислительной системы.

Задачи работы

1. Изучить теоретические сведения.

2. выполнить упражнения для закрепления изученного материала.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1. Аппаратные средства прямого кабельного соединения

IBM-совместимых компьютеров

Прямое кабельное соединение – это соединение двух компьютеров посредством универсального или специального кабеля. При этом соединенные компьютеры работают так, как если бы они находились в локальной сети, и совместно используют свои программные и аппаратные ресурсы. Прямое кабельное соединение не требует специального сетевого адаптера, и такой тип соединения дешевле и проще, чем сетевое соединение. Главное ограничение при этом состоит в том, что соединить можно, как правило, только два компьютера, а скорость передачи данных намного меньше, чем в локальной сети.

Самый простой и дешевый способ прямого кабельного соединения двух IBM-совместимых компьютеров – это соединение посредством коммуника-ционных портов последовательного (COM-порты) или параллельного типа (LPT-порты) с использованием последовательного или параллельного коммуникационного кабеля соответственно. Последовательные порты могут соединяться 3- или 7-проводным последовательным кабелем, называемым также нуль-модемным кабелем. Параллельные порты связываются двунаправленным параллельным кабелем. Последовательный кабель должен иметь 9- или 25-контактные разъемы типаDB-9 илиDB-25 соответственно на каждом из его концов. Параллельный кабель содержит 11 проводов и должен иметь на каждом конце разъем типаDB-25.

При отсутствии соединительного кабеля фабричного изготовления пользователь, имеющий навыки электромонтажных работ, может самостоятельно изготовить соединительный кабель, используя для этого соответствующие материалы, оборудование и инструменты. Порядок соединения контактов разъемов последовательного и параллельного кабелей приведен в табл. 1 и 2 соответственно [2].

Таблица 1

Схема соединения контактов разъемов для последовательных кабелей

Тип первого разъема		Тип второго разъема
9-контактный	25-контактный	25-контактный	9-контактный
5	7	7	5
3	3	3	2
7	4	5	8
6	6	20	4
2	3	2	3
8	5	4	7

Таблица 2

Схема соединения контактов разъемов

для параллельных кабелей

Номер контакта первого разъема	Номер контакта второго разъема
2	15
3	13
4	12
5	10
6	11
15	2
13	3
12	4
10	5
11	6
25	25

Архитектура компьютеров типа IBMPCпредусматривает в общей сложности четыреCOM-порта с идентификаторамиCOM1,COM2,COM3,COM4 и четыреLPT-порта с идентификаторамиLPT1,LPT2,LPT3,LPT4. Но обычно в компьютере установлены только портыCOM1,COM2 иLPT1. Максимальная скорость передачи данных через последовательный коммуникационный порт составляет около 4 Кбайт/с. Через стандартный параллельный коммуникационный порт (порт типаSPP) данные могут передаваться со скоростью около 40 Кбайт/с, а через параллельные порты типаEPPилиECP, которые используют прямой доступ к памяти, – вдвое быстрее. Программное включение или выключение коммуникационных портов, выбор режима работы параллельного порта (SPP,EPPилиECP) производится с помощью программы настройки базовой системы ввода-вывода (SetupBIOS). Настройки портов могут быть также осуществлены с помощью командыMODEоперационной системыMS-DOSи специальных средств настройки в операционных системахWindows95/98/Me[1, 3, 5, 6]. Однако во многих случаях менять параметры настройки портов не требуется, поскольку коммуникационные программы контролируют и самостоятельно устанавливают их.

Максимальная длина стандартного параллельного кабеля составляет 3 м, параллельный кабель специального исполнения может иметь длину до 10 м. Длина последовательного кабеля может быть гораздо больше – до 50 м и более, но при этом следует уменьшать скорость передачи информации путем соответствующей настройки последовательного порта.

Необходимо отметить, что подсоединение последовательного или параллельного кабелей к коммуникационным портам компьютеров должно производиться только при выключенных компьютерах, поскольку подключение или отключение такого кабеля во время работы компьютера может привести к выходу из строя коммуникационного порта.

Существует множество разнообразных программных продуктов, которые управляют соединением компьютеров через COM- илиLPT-порты. Наиболее широко известной и доступной в этом плане является операционная оболочкаNorton CommanderфирмыSymantec. Некоторые операционные оболочки иных разработчиков также обладают возможностью управлять связью компьютеров через коммуникационные порты (например, оболочкаTotal Commander).

Если компьютеры оснащены инфракрасным коммуникационным портом, то его также можно использовать для связи компьютеров. Поскольку инфракрасному порту назначаются логический последовательный или параллельный порты, то организовать прямое соединение можно с помощью программных средств, предназначенных для организации связи через COM- илиLPT-порты. Инфракрасный порт типаSIRподключается к разъему свободного последовательного порта, а инфракрасный порт типаFIRустанавливается в специальный разъем системной платы компьютера.

Еще одним способом прямого кабельного соединения двух IBM-совместимых компьютеров является использование интерфейсаUSB(UniversalSerialBus). Практически все современныеIBM-совместимые ПК и микроЭВМ оснащены контроллером интерфейсаUSB, управляющим от двух до восьми портовUSB. Этот интерфейс предназначен для постепенной замены традиционных коммуникационных портовCOMиLPT. ИнтерфейсUSBхарактеризуется высокой скоростью передачи информации (12 Мбит/с для спецификации 1.0 и 480 Мбит/с для спецификации 2.0), позволяет подключать и отключать периферийные устройства при включенном компьютере и их использовать практически сразу, без перезагрузки операционной системы. Для непосредственного соединения двух компьютеров с помощью интерфейсаUSBнеобходим специальный кабель с двумя вилками типа "А" на его концах. Его максимальная длина составляет 5 м. Однако, во-первых, такой кабель имеет значительно более высокую стоимость по сравнению с простыми соединительными кабелями типаCOM–COMиLPT–LPT, так как в кабель встроено устройство преобразования сигналов. Во-вторых, для управления прямым кабельным соединением с помощью интерфейсаUSBнеобходимо специальное программное обеспечение.