Зовнішні запам’ятовуючі пристрої

Запам’ятовуючі пристрої з магнітним записом (МЗ) називають також електромеханічними. В наш час ЗП з МЗ займають провідне місце при побудові ЗП великої ємності (10⁸ – 10¹¹ біт) і доступною ціною. Всі ЗП з МЗ мають спеціальні магнітні головки, з допомогою яких інформація записується шляхом намагнічування поверхні магнітного носія. Зчитування інформації також здійснюється за допомогою магнітних головок. Коли під зчитувальною головкою проходить намагнічена частина поверхні магнітного носія. В обмотці зчитувальної головки наводиться е.р.с., яка фіксується відповідно з прийнятим способом відображення “0” і “1”. Читання при цьому проходить без руйнування.

Магнітна поверхня носія являє собою лак, який утримує частинки феромагнітного порошку, наприклад, Fe₂ O₃. товщина феролаку знаходиться в межах 2-20мкм. Матеріал магнітного покриття повинен бути магнітнотвердим, тобто мати велике значення коерцитивної сили і кінцевої індукції, а також мати петлю гістерезисна з високим коефіцієнтом прямокутності. Сердечники магнітних головок виготовляють з магніто-м’ягких матеріалів. Матеріал сердечника повинен мати велику початкову магнітну проникненість ( щоб сердечник головки не насичувався при насиченні носія під час запису). Малу величину кінцевої індукції (щоб головка не створювала сильного поля при відсутності струму в її обмотці). Одні і ті ж головки, як правило, використовуються для запису і для читання.

Однією з важливих характеристик МЗ є її щільність

, біт/см²

де і σ – подовжня і поперечна щільність МЗ. До сьогоднішнього часу в техніці магнітного запису досягнуті наступні граничні значення: γ=3·10³біт/см, σ=400 біт/см. Теоретична границя цих характеристик складає 10⁵біт/см.

Для запису інформації на магнітний носій використовують наступні ввідомі методи.

І. Запис за третім рівнем здійснюється різнополярними імпульсами струму малої тривалості (1-2мкс) на наперед розмагнічений носій (рис. 1). Імпульс струму позитивної полярності в головці (ТГ) відповідає “1”, а негативний – “0”. Стан носія (СН) при цьому буде відповідати +В₂ і –В₂. при зчитуванні в головці наводиться е.р.с.

де v – швидкість руху носія.

2. Запис по двох рівнях здійснюється шляхом намагнічення носія до рівня –В₂ і коротко часного пере магнічення в стан +В₂ при запису “1” (рис. 1). Так як струм в головці по формі співпадає з станом носія, то діаграми ТГ і СН співпадають.

1. Запис з переключенням потоку при записі “1” здійснюється з допомогою тригера з лічильним входом, який змінює напрям струму в головці на протилежне при записі “1” (рис.1).

4. Запис з переключенням потоку при зміні цифр здійснюється так, що зміна струму в головці відбувається тільки при зміні цифр від”1” або “0” (рис. 1).

5. Запис з фазовою модуляцією здійснюється шляхом зміни намагніченості носія від –В₂ до +В₂ при записі “1” (рис. 1). В момент дії СІ намагніченість завжди міняє знак. В інтервалі між СІ намагніченість змінює знак лише тоді, коли записуються дві однакові цифри.

6. Запис з частотною модуляцією характеризується подвоєнням частоти зміни знаку намагніченості при записі “1” (рис. 1). Під дією СІ намагніченість змінює знак ще раз через час , де - частота СІ.

Рис. Найбільш відомі методи магнітного запису

Зчитування інформації здійснюється схемами, принцип роботи яких дозволяє виявити особливість відтворенням “0” і “1” при даному способі запису.

Перший і другий методи запису знайшли обмежене призначення із-за низької щільності запису. Найбільш поширеними отримали третій і четвертий метод.

При їх використанні частота зміни знаку намагніченості в два рази менша по відношенні з першим і другим методом. Тому щільність запису по цим способам може бути вище майже в два рази. Але у цих методів є два значних недостатки, які знижують перешкоду стійкості ЗП. По-перше, не всі цифри мають свій “відбиток” на носії ( наприклад, “0” при третьому способі і групи цифр 11...1 і 00...0 при четвертому). Тому, наприклад, при третьому способі мала амплітуда струму, відповідаю чого “1”, може бути прийнята як “0”, а перешкода при читанні “0” як “1”. По-друге, мають місце великі амплітудні і фазові перекручування із-за широкого спектра зчитуваних сигналів і граничної смуги пропускання УЧ. Наприклад, при четвертому способі частота зчитуваних сигналів може змінюватися від 0 ( при читанні групи однакових цифр) до (при читанні слова 010101...01).

Відмічені недостатки відсутні у п’ятого і шостого методу. Амплітудні і фазові перекручування знищуються за рахунок граничного спектра (,2) зчитуваних сигналів. Крім того, можлива самосинхронізація ( тобто отримання СІ шляхом зчитування їх з любої інформаційної доріжки), так як незалежно від записаної цифри в момент дії СІ намагніченість носія змінює знак. внаслідок цього п’ятий і шостий метод отримали перевагу поширення в наш час.

Конструктивно ЗП з МЗ виконуються у виді магнітних барабанів (МБ), магнітних дисків (МД), магнітних карт (МК) і магнітних лєнт (МЛ). ЗП на МБ (рис. 2) являють собою полий циліндр із не магнітної речовини ( алюмінієвих сплавів або латуни), покритої тонким шаром феромагнітного матеріалу. Діаметр МБ рівний 100-300мм. Швидкість обертання МБ може досягати 70000 об/хв., місткість накопичувачів на МБ досягають 8*10⁹ біт. Середній час пошуку інформації в ЗП на МБ складає 530 мс (в кращих випадках – 1,25 мс) .

Рис. а) магнітний барабан б) магнітні диски

ЗП наМД мають значно більшу місткість по відношенню з МБ при такому ж фізичному об’ємі. Дорожкі запису на МД мають форму концентричних окружностей, а робочими являються обидві поверхні МД (рис. 2).

Між МД поміщають магнітні головки, які бувають як рухомими (переміщаються вздовж радіуса МД) , так і не рухомими. Оскільки биття робочих поверхонь МД значно більше, ніж у МБ. То тут застосовують тільки плаваючі магнітні головки.

Всі головки пакету дисків кріпляться на загальній каретці, яка забезпечує переміщення головок з двох компонент: часу пошуку і визначеної швидко діючої системи вибору потрібної доріжки і часу чекання, рівного. В середньому, половині часу одного обертання диску. Для різних конструкцій ЗП на МД час пошуку складає від 25 до 75 мс. Існують ЗП з закріпленими і змінними пакетами МД. ЗП з закріпленими пакетами можуть утримувати 1,5,6,11, або12 дисків в залежності від призначення ЗУ. Діаметр змінного диску рівний 356,25 мм, товщина диска 1,9 мм. Вказані розміри дисків і їх кількість в пакеті встановлені Міждународною організацією по стандартизації (ІСО). Подовжня щільність запису на змінні диски досягає 24 біт/мм.

На стандартному диску зона доріжок має ширину 50 мм, а число доріжок в ній може бути рівне 203,411 або 822. вертикальний набір доріжок ( по всім дискам) називають циліндром. Доріжкам і циліндрам призначають номера. Зростаючі по напрямі до центру диска. Всі доріжки мають однакову місткість і частоту синхронізуючих сигналів. Так як лінійна швидкість руху носія змінюється з зміною радіуса диска, то щільність запису на зовнішніх доріжках буде менша, ніж на внутрішніх. Для кращого використання носія робочу частину МД іноді розбивають наряд зон, по декілька доріжок в кожній, а частоту синхронізуючих сигналів змінюють при переході від зони до зони. Це вирівнює щільність запису інформації в різних зонах.

Технічні характеристики ЗП на МД значно кращі, ніж ЗП на МБ.

Крім металічних (жорстких) дисків в ЗП з магнітним записом використовують також так звані гнучкі диски. Виконання на майларовій (лавсановій) основі ( товщиною порядкам 0,12 мм), на яку нанесено феролакове покриття. Кожний диск поміщений в касету з гнучкої пластмаси і маючи вікна для пристрою диска на ступінь привода і для підводу головок. При роботі диск обертається в середині касети. Діаметр диска біля 200мм, а його місткість біля 300 Кбайт. Для зменшення тертя внутрішню поверхню касети покривають спеціальним пластиком. Відомі також і інші конструкції ЗП на гнучких мд – без касет, плаваючими дисками и інші.

ЗП практично безграничної ємності з зміним накопичувачем можуть бути побудовані на магнітних картах. Магнітна карта являє собою листок гнучкої плівки, покритої феромагнітним шаром.

Одна із конструкцій такого ЗП (рис. 3) складається із магазина, утримуючого оперативний комплект МК, і обертаючого барабана з вакуумними присосками. В магазині розміщуються до 256 МК розміром 360*80 мм, підвішених в довільному порядку на двох утримуючих із восьми поворотних відібраних ричагах. Фігурні вирізи на картах (рис. 3,б) визначають їх номер від 0 до 255. Одному з виступів виріза відповідає одне із значень 1,2,4,...,128, а іншому – значення 0. для присвоєння карті номера відрізають відповідні виступи. Вибрані важіль в поперечному перерізі являють собою сектори, рівні чверті круга. Кожний ричав може повертатися на 90º і займає два крайніх положення, внаслідок чого можливо 256 різних сполучень положення вибраних важелів. В любому із цих положень

Рис. ЗП на магнітних картах

звільнюється одна із 256 карт, а всі інші утримуються вибраними важілями. На рис.3.в показано, як утримується МК№71при виборі карти№70. звільнення МК падає в напрямляючий канал, із якого потрапляє на барабан і прикріпляється до нього. Барабан обертає карту не обмеженого часу, на протязі якого відбувається запис і читання слів. По закінченні операції вакуум знімається і карта повертається в магазин. Місткість подібних ЗП без зміни носія доходить до 4*10⁹біт при середньому часі обертання порядку 0,2 с.

Найбільш поширеним ЗП великої місткості з магнітним записом являються ЗП на МЛ. Такі ЗП з котушками МЛ (рис.4, а) і з петлями (рис.4,б).В ЗП на МЛ використовується контактний спосіб запису і читання слів. При якому МЛ ковзає пл. Поверхні магнітних головок, в той час як в ЗП з магнітним записом інших типів використовується виключно безконтактний спосіб. В відповідності з стандартами ІСО магнітна стрічка може мати ширину 3,81; 6,35; і 12,7 мм, причому стрічка шириною 3,81 і 6,35 мм використовуються в ЗП касетного типу. Сучасні конструкції стрічкопротяжного механізму виконують таким чином, щоб виключити доторкання робочого шару стрічки з яким –не будь елементами механізму, крім блока магнітних головок. Не робоча поверхня стрічки доторкання з направляючими і охоплює ведучий ролик І (рис.4, а). Для збільшення зчеплення МЛ з поверхнею ролика іноді проміняють ролики, в середині яких створюється розрідження з допомогою вакуумної установки (системи). МЛ приводиться в рух тільки при записі, читанні і пошуку потрібної інформації, а в наступний час стрічка не рухома. Щоб не створювати механічних перевантажень при бистрому пускові і зупинці МЛ, між котушками і ведучим роликом є буферні частини стрічок в колонках забезпечують необхідну величину і постійність натягу стрічки.

Рис. ЗР на магнітній стрічці

При використанні петель магнітної стрічки остання з допомогою підоймової системи вкладається ”змійкою” в бункер.

Стрічкопротяжні механізми забезпечують рух стрічки з швидкістю від 0,9 до6,3 м/с. Тому для стандартних котушок магнітної стрічки середній час пошуку інформації складає не більше однієї хвилини. Для збільшення швидкодії ЗП на МЛ в деяких їх конструкціях використовують прискорену зворотну перемотку МЛ з швидкістю 10-20 м/с. Подовжня щільність запису на МЛ залежить від використуваного способу магнітного запису і досягає 246 біт/мм.

Інформація на стрічці розміщується послідовно або послідовно-паралельно, причому читання і запис здійснюється виключно масивами слів. Частина МЛ, на якій розміщений один масив, називається зоною. Зони відділені один від одного між зонними проміжками, необхідними для того, щоб не втрачалась інформація при пусках і зупинках МЛ. Довжина зон і між зонних проміжків визначається стандартами ІСО для кожного способу запису інформації і швидкості руху МЛ. Час запуску, зупинки і реверса стрічки у сучасних ЕВМ з ЗП на МЛ складає 1-10мс. Для пошуку зон використовують як адресний струм, так і асоціативні способи. З ціллю зменшення зносу стрічки і магнітних головок конструкцією ЗП зазвичай переглядається відвід головок від МЛ в режимі перемотування.

Розміщена інформація на МЛ також повинна відповідати стандартам ІСО. Наприклад в ЕС ЕОМ для обміну даними між окремими машинами використовується розміщення інформації, як показано на рис.5. Число доріжок запису 9, із них 8 інформаційних і

Рис. Розміщення інформації на МС

одна контрольна, на якій записані розряди поперечної непарності. Контрольні розряди формують шляхом обрахунку числа одиниць в рядку. Якщо це число парне, то в контрольний розряд записується “1”, а якщо не парне – записується “0”. Внаслідок цього в будь-якому рядку завжди буде непарне число збоїв в рядку. Ширина кожного рядка ( доріжки) рівна 1,2мм. Максимальна відстань між зонами складає 15,2мм, а мінімальна – 12,7мм. На відстані 0,5 мм від кінця зони знаходиться рядок протяжної непарності (СПН), розряди якої формуються шляхом підрахунку числа “1” в межах зони на відповідних доріжках. Щільність запису до 32 біт/мм. В різних типах ЗП на мл, які входять в склад ЕС ЕОМ, використовуються останні 4 способи запису інформації із числа вище розглянутих. При такому розміщенні інформації причиною початку зони служить перший сигнал, зчитуваний після проходження між зонної відстані.. причина закінчення зони –СПН. Спеціальної доріжки для СІ немає. СІ отримують за рахунок того, що в кожному рядку завжди записана по крайній мірі одна “1”.

Місткість ЗП на МЛ (однієї котушки) досягає 300 Мбайт.

***

Арифметично-логічні пристрої.

Призначення.

Функціональна схема.

Виконуючі операції.

Взаємодія окремих вузлів при виконанні операцій

Арифметичний пристрій ЦОМ – один із основних частин обчислювальної машини, виконуючий арифметичні і логічні операції. При необхідності арифметичний пристрій може використовуватись самостійно в якості сумуючого, помножуючого або логічного блоку. Основні характеристики і склад арифметичного пристою залежать від прийнятої системи числення, розрядності чисел, потрібної швидкодії, форми представлення чисел (з фіксуючою або плаваючою комою ) і типу застосовуваних схем і зв’язку між ними (потенціальні, імпульсні або імпульсно - потенціальні).

У залежності від засобу введення чисел арифметичні пристрої можуть бути паралельного, послідовного або мішаного типів. В АЛП паралельної дії всі заряди одного числа надходять одночасно по кодових шинах ємністю n-цифр; дія з кодами чисел відбувається також одночасно у всіх розрядах. В АЛП послідовної дії введення чисел і операції над ними формується послідовно розряд за розрядом. АЛП послідовної дії містить менше устаткування, ніж АЛП паралельної дії, але має меншу швидкодію. В АЛП мішаного (послі-довно-паралельного) типу розряди чисел можуть надходити послідовно, а операції над числами відбувається паралельно.

В залежності від форми представлення чисел розрізняють АЛП, що оперують з числами з фіксованою комою і з плаваючою комою.

Конструкція АЛП залежить також від прийнятої системи числення (двійкової, десяткової, двійково-десяткової). Принципово можливо створити АЛП з будь-якою основою системи зчислення, але це пов’язано з багатьма технічними та логічними труднощами.

За принципом дії схеми бувають кодово-позиційні (комбінаційні), і накопичуючі АЛП. У кодово – позиційному АЛП два числа надходять по різним кодовим шинам одночасно і практично миттєво з’являються результати на виході. Такий пристрій не містить накопичуючи елементів і за рахунок цього результат на виході зберігається до надходження наступних кодових сигналів.

Накопичуючі (лічильно – імпульсні ) АЛП містять регістри і суматори нагромаджуючого типу, які забезпечують зберігання чисел. Вихідні числа надходять в пристрій послідовно один за одним. Результат на виході зберігається до приходу спеціального стираючого сигналу і може видаватися в будь-який час після закінчення процесу обробки даних; при цьому код результату заміщає число, яке раніше зберігалося в суматорі. Схема накопичуючих АЛУ, як правило, мають імпульсні й імпульсно-потенціальні зв’язки між елементами.

Будь-яка арифметична операція розбивається на ряд елементарних операцій, що виконуються в різних послідовностях. В перерахунок операцій входять: 1) встановлення в нуль будь-яких розрядів функціональних пристроїв, утворюючих АЛП; 2 ) прийом коду числа або окремого розряду будь-яким пристроєм, який входить в склад АЛП; 3 ) видача коду ; 4) звернення коду, тобто отримання інверсної величини; 5 ) зсув коду в бік старших або молодших розрядів; 6) додавання кодів.

Час виконання елементарної операції додавання являється основною характеристикою суматора, а час алгебраїчного додавання – однією з основних характеристик АЛП.

Основними функціональними пристроями, що входять в склад АЛП незалежно від прийнятої системи зчитування й принципу дії, є суматор, який виконує безпосередньо елементарну операцію додавання. Склад арифметичних і логічних операцій і методика їх виконання визначають кількість регістрів в АЛП. Регістр і суматор можуть зберігати вихідні числа, проміжні і кінцеві результати, виконують допоміжні операції звернення і зсуву кодів. Кількість регістрів визначається характером операцій виконуючих в АЛУ.

АЛП, які містять один накопичуючий суматор, може виконувати додавання й віднімання додатних чисел. Якщо в склад АЛП входить нагромаджуючий суматор і один регістр, то крім операції алгебраїчного додавання може також виконуватися операція алгебраїчного віднімання з врахуванням кількості й порядку знаків.

Операції множення і ділення може виконувати АЛП, який складається із нагромаджуючого суматора і двох регістрів. В процесі виконання цих операцій необхідно зберігати множене або ділення, множник або часткове і накопичують суму часткових добутків або утворювати проміжні залишки.

Найпростіші АЛП (рис. 59) складається із нагромаджуючого суматора СН, логічних комірок І, регістрів Р і елемента часової затримки τ. Для розгляду принципу роботи схеми арифметичного пристрою потрібно встановити наступні вихідні дані: числа представлені в формі з фіксованою комою, в суматорі й регістрі є ланцюги зсуву числа вправо, введення чисел в суматор здійснюється в паралельному коді.

Рис. 59. АЛП

Перед додаванням двох чисел подають імпульси скидання, які встановлюють тригери суматора СН і регістра Р-1 в нульовий стан. Потім число, узяте, наприклад, із комірки запам’ятовуючого пристою за першою адресою команди, подається на кодові шини КШ і одночасно “імпульсом подачі числа один” (ПЧ-1) цього числа з кодових шин записується на регістр Р-1.

Далі імпульс, поданий на “вхід видачі сигналу один” (ВЧ-1), переписує число з регістра Р-1 в суматор СН. При цьому якщо число додатне, то в суматор воно передається в прямому коді, якщо від’ємне, то суматор воно передається із Р-1 і при цьому прямий код від’ємного числа перетворюється в обернений код, в залежності від того, який з цих кодів використовується для алгебраїчного додавання чисел.

Після вказаних дій проходить скидання регістра Р-1. Із комірки запам’ятовуючого пристрою, взятій за другою адресою команди, на кодову шину подають друге число, яке імпульсом ПЧ-1 переписується з кодових шин в регістр Р-1 і далі імпульсом ВЧ-1 вводиться в суматор у відповідному коді. Після закінчення всіх перенесень в суматорі отримується алгебраїчна сума цих чисел, яка пізніше імпульсом ВЧ-2 подається на кодові шини і далі записується в комірку пам’яті по третій адресі команди.

Перед записом в комірку зворотній (або допоміжний) код, отриманий в суматорі при від’ємній сумі чисел, потрібно перетворити в прямий код, так як в запам’ятовуючому пристрої числа завжди зберігаються в прямому коді. Перетворення зворотного коду в прямий отримують зчитуванням імпульсом ВЧ-2 коду з нульових виходів тригерів суматора, крім знакового задяду (тобто аналогічно так, як зчитують код з регістра паралельної дії).

Додатковий код може перетворюватись в прямий, наприклад, двійковим перетворенням. Для цього імпульсом ВЧ-2 код переноситься на кодові шини з одиничним виходом тригерів суматора і одночасно імпульсом ПЧ-1 заноситься з кодових шин в регістр Р-1 код передається в суматор. При цьому додатковий код перетворюється в суматорі в прямий код від’ємного числа, який імпульсом ВЧ-1 подається на кодові шини і записується в комірку по третій ардесі команди. Наприклад, якщо Х₁=1,011, то Х_дод = 1,101. Перетворення Х в додатковий код отримаємо [Х_дод]_дод=1,010 + 1 = Х_пр.

При множені двох чисел попередньо встановлюються тригери суматора СН і регістри Р-1 і Р-2 у вихідний стан. Потім перше число записують в регістр Р-1, а друге число з кодових шин імпульсом ПЧ – 2 заноситься в регістр Р-2. Після вказаних дій подаються імпульси зсуву. Припустимо, що останні три цифри першого числа 101. Так як в молодшому розряді одиниця, то по першому зсуву отримаємо імпульс на виході регістра Р-1, який, пройшовши через елемент затримки τ, надійде на елемент И-4. При цьому число з регістра Р-2 перейде в суматор в прямому коді незалежно від його знаку, що еквівалентно множенню другого числа на одиницю.

Другий імпульс перемістить на один розряд вправо число в суматорі й число в регістрі Р-1. при цьому імпульс на виході регістра Р-1 буду відсутній, тому, число з регістра Р-2 в суматор не буде передане, що еквівалентно множенню другого числа на нуль. В суматорі буде перший частковий добуток.

Третій імпульс знову зсуне число в суматорі і регістр Р-1 на один розряд вправо, на виході регістра Р-1 з’явиться імпульс, який переведе число із регістра Р-2 в суматор, де воно буде додано до зсунутого першого часткового добутку і т. д.

Після подачі n зсуваючих імпульсів, де n- розрядність числа, в суматорі отримується добуток двох чисел, які переводяться в комірку запам’ятовуючого пристрою, що має третю адресу команди.

Друге число із регістра Р-2 передається в суматор без цифри знакового розряду. Цифри знакових розрядів першого та другого чисел складаються окремо. Їх сума відповідає знаку добутку.

***

Пристрої введення – виведення.

Послідовний інтерфейс.

Паралельний інтерфейс.

Універсальний асинхронний пройомо –передавач.

Режим опитування і система переривання

Безпосередній зв’язок центрального процесора ЦЕОМ і ОЗП з зовнішнім середовищем відбувається за допомогою периферійних пристроїв (ПП), а організація обміну інформації між процесором і ПЗП покладається на систему введення-виведення (СВВ) – сукупність апаратних програмних засобів, які забезпечують обмін інформації між центральною частиною ЕОМ і зовнішнім середовищем, в тому числі і іншими ЕОМ (для багатомашинних комплексів). При цьому на ПП, що є компонентами СВВ, покладаються функції перетворення форми представлення інформації, використовуваного в ЕОМ, в форму, придатну для сприйняття об’єктом або оператором або навпаки.

Одне із основних призначень СВВ – забезпечення сумісності ЕОМ одного сімейства, яка забезпечується однаковою функціональною структурою, тобто сукупність функціональних елементів і логічних зв’язків між ними. Функціональна структура реалізується за допомогою фізичної структури, тобто сукупності фізичних компонентів і електричних зв’язків. Між функціональною і фізичною структурами нема однозначної відповідності: одна функціональна структура може бути реалізована різними апаратно-програмними засобами. Функціональна структура СВВ однакова для всіх ЕОМ однієї сім’ї.

Особливою рисою функціональної структури СВВ сучасних ЕОМ – наявність каналу введення – виведення (КВВ) – функціонального елемента, який служить для організації зв’язку й управління обміном між ПК і внутрішньою пам’ятю ЕОМ.

Фізична структура сучасних ЕОМ характеризується принципом модульності, який вважає, що ЕОМ складається із окремих пристроїв – модулів, з’єднання яких між собою здійснюється за уніфікованими правилами. Узгодження суміщення модулів забезпечується фізичним інтерфейсом – системою зв’язків, сигналів і алгоритмів обміну. Функціональна, електрична і конструктивна сумісність модулів забезпечується уніфікацією інтерфейсу.

Крім відмінності інтерфейсів за функціональним рівнем прийнято класифікувати їх за способом передачі інформації і за способом підключення пристроїв один до одного.

За способом передачі інформації розрізняють паралельні і послідовні, синхронні і асинхронні інтерфейси. Паралельні інтерфейси дозволяють передавати всю або частину інформації по багатоканальним лінії. Послідовні інтерфейси служать для послідовної передачі інформації по двоканальній лінії. Зазвичай послідовний інтерфейс використовується для під’єднання віддалених ПП.

Паралельні інтерфейси дозволяють значно підвищити швидкодію, але зазнають значних апаратних витрат. Крім того, при передачі сигналів по паралельних лініях виникають “перекоси” інформації, тобто неодночасне надходження сигналів в приймаючий пристрій, обумовлене розкидом параметрів ліній передачі і формуючих схем.

У випадку синхронного інтерфейсу передавальний пристрій видає сигнал на свої лінії й підтримує сигнал на них на протязі попередньо встановленого постійного інтервалу. За цей час приймач повинен приготуватися до прийому наступного інформаційного елемента.

При асинхронному інтерфейсі синхронізація передавача і приймача здійснюється на один цикл прийому-передачі. Для цього використовується або спеціальне обрамлення кожного переданого символу стартовими і стоповими сигналами, або реалізується схема “ запит – відповідь” за допомогою спеціальних ліній. В кінцевому випадку передавач може видавати наступний квант інформації тільки після отримання від приймача підтвердження про завершення прийому ним попереднього кванту. Це підтвердження інколи називають сигналом-квітанцією, а саму передачу – передачею з квітуванням.

При асинхронному інтерфейсі інтервал часу, на протязі якого передавач повинен підтримувати на своїх виходах передавальний сигнал, визначається тривалістю розповсюдження сигналу в двох напрямках по лініях запиту і відповіді і тривалістю прийому інформації в приймачі. Передача інформації в зворотному напрямі ( від приймача до передавача) призводить до додаткових витрат часу. Однак при передачі квітуванням інтерфейс ніби підлаштовується під конкретний приймач і його реальна швидкодія може виявитись вище, ніж у синхронного, розрахованого на саме повільне і віддалене з під’єднаних до нього пристроїв.

Асинхронний інтерфейс забезпечує більшу надійність передачі інформації за рахунок сигналу-квитанції, що особливо важливо при встановлені зв’язку, крім того, він надає можливість отримання інформації про стан пристрою. Це дає можливість порівняно просто організувати автономну роботу пристрою. Сигнал квітування може одночасно виконувати функції стробу при зворотній паралельній передачі інформації від приймача до передавача.

За способом під’єднання пристроїв один до одного розрізняють радіальні(рис. 60а), магістральні(рис. 60б), ланцюгові (рис. 60в) і комбіновані інтерфейси.

Рис. 60. Радіальні, магістральні та ланцюжкові інтерфейси