Стандарты на протоколы

Стандарты на протоколыопределяют:

· семантику комбинаций сигналов,

· протоколы передачи.

Семантикаопределяет смысловое значение передаваемых комбинаций сигналов.

Протоколы передачи определяют допустимые последовательности комбинаций сигналов приказов, их смысловое значение и возможные комбинации ответов (допустимых комбинаций приказов и ответов).

Основное назначение интерфейсов – организация структур вычислительных систем с переменной конфигурацией. В первую очередь, это возможность замены и наращивания парка периферийных устройств. По этой причине первыми интерфейсами стали интерфейсы ввода/вывода.

Но уже модели первого семейства мини-ЭВМ (PDP-11) использовали системный интерфейс "Общая шина" (Unibas) для более удобного конфигурирования всей системы. Первые микро-ЭВМ также использовали системные интерфейсы ISA (EISA).

Шинные интерфейсы могут быть:

· по способам соединений – индивидуальными и общими,

· по способам передачи информации по проводам – однонаправленными и двунаправленными,

· по способам синхронизации – синхронными и асинхронными.

По способам соединений наиболее популярно использование общих для всех устройств шин. Использование индивидуальных шин повышает производительность передач, но усложняет интерфейс и используется только для связи ведущего устройства с ведомыми и только в исключительных случаях.

Использование однонаправленных проводов повышает производительность интерфейса за счет совмещения передач, но по ряду других параметров уступает использованию двунаправленных. В интерфейсах однонаправленные провода используются только для передачи индивидуальных сигналов, например, сигналов прерывания от периферийных устройств.

Использование способа синхронизации зависит от заданного быстродействия, протяженности интерфейсных проводов и разброса в быстродействии устройств источника и приемника. При больших расстояниях передачи и низком быстродействии устройств обычно используют асинхронные интерфейсы, при малых расстояния – синхронные.

В любой момент времени на шинном интерфейсе возможна передача данных только между двумя устройствами. Одно из них является ведущим, другое – ведомым. Ведущее устройство определяет ведомое устройство и направление передачи.

Эти устройства могут иметь разное быстродействие. Одна из задач протоколов интерфейса – обеспечить корректную передачу данных даже при разном быстродействии устройств.

При этом могут использоваться два типа протоколов: синхронный и асинхронный. Синхронный протокол отличается от асинхронного тем, что в синхронном протоколе используется общая система синхронизации, которая отсутствует в асинхронном протоколе. В синхронном протоколе все сигналы привязываются к синхроимпульсам. По этой причине он проще в реализации, но рассчитан только на передачу данных на сравнительно короткие расстояния.

В асинхронном протоколе корректность передачи данных обеспечивается путем сопровождения каждого этапа передачи специальными сигналами (стробами и квитанциями).

Вопросы и/или темы для самопроверки:

1. Определение интерфейса.

2. Стандарты на провода.

3. Стандарты на передаваемые сигналы.

4. Стандарты на протоколы.

5. Синхронные и асинхронные интерфейсы.

Неделя 14.Лекция 14

Организация асинхронного системного интерфейса мини ЭВМ "Общая шина" (PDP - 11)

Это первая попытка создания единого стандартного интерфейса для связи всех компонентов вычислительной системы, т.е. создания системного интерфейса.

Интерфейс "Общая шина" содержит 56 проводов, максимальная длина которых 15 метров. По способу передачи информацииэто асинхронный интерфейс.

Все провода интерфейса делятся на две секции:

· передачи данных,

· арбитража.

Секция передачи данных предназначена для организации сеансов связи (транзакций) для передачи данных.

Секция арбитража предназначена для выбора "задатчика".

Обе секции работают параллельно. Во время сеанса передачи данных при помощи сигналов на проводах секции арбитража выбирается устройство-задатчик для следующего сеанса.