Интерфейсы ввода-вывода

Общение процессора с внешними устройствами происходит по шинам. Системная шина соединяет между собой штатные устройства, а внешние устройства соединяются со штатными посредством шин ввода-вывода (I/O шины). Кроме того, для связи с внешним устройством необходим контролер, который «знает» какое конкретное устройство он обслуживает и соединяется с шиной для данного типа устройств. Контролер согласует линии передачи данных, сигналы, временные такты сигналов и т.п.

Когда речь идет о связи внешнего устройства с компьютером, речь идет об интерфейсе взаимодействия, который определяется последовательностями сигналов и данных. Последовательность сигналов определяется протоколом взаимодействия.

Рассмотрим структуру контроллера. С точки зрения процессора внешнее устройство есть ячейка памяти или регистр. Разница состоит в том, что регистр можно организовать так, что часть его битов могут быть доступны только по чтению, другая часть только по записи, ячейка памяти же такого разделения не допускает. Контролер имеет регистры, в некоторые из которых возможны запись и чтение, а в некоторые - только запись. Процессор записывает и считывает данные не непосредственно во внешнее устройство, а в контролер. Рассмотрим состав регистров контролера:

- регистры данных (возможно разделение регистров на те, которые доступны процессору для чтения и записи, только для чтения и только для записи);

- регистр состояния (status)(содержит информацию о состоянии внешнего устройства)

- регистр управления (control)(дает возможность компьютеру управлять действиями внешнего устройства).

Каждое устройство, находящееся в составе ЭВМ, имеет свой интерфейс взаимодействия, но существуют определенные стандарты интерфейса для каждого типа устройств. С развитием внешних устройств и ростом их разнообразия стандарты интерфейсов так же меняются и совершенствуются.

Все интерфейсы можно разделить на последовательные и параллельные.