Глава 9. Интерфейсные блоки для магистралей ISA и Q-bus

ISA

К персональному компьютеру типа IBM PC (как, впрочем, и к компьютерам других типов) устройства сопряжения (УС) могут быть подключены тремя путями, соответствующими трем типам стандартных внешних интерфейсов, средства которых входят в базовую конфигурацию компьютера:

• через системную магистраль или шину, канал — эти тер­мины равнозначны (в нашем случае это ISA — Industrial Standard Architecture);

• через параллельный интерфейс Centronics;

• через последовательный интерфейс RS-232C.

Отметим, что в данном материале мы не будем подробно рассматривать особенности проектирования УС для других типов интерфейсов, встречающихся в персональных компьютерах рассматриваемого типа, например, EISA (Extended ISA), PCI (Peripheral Component Interconnect), VLB (Video Local Bus) или VESA (Video Electronics Standards Association), PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association). В част­ности, это связано с ограниченным объемом учебного пособия. Выбор же ISA в качестве основной учебной системной магистрали объясняется тем, что она является наиболее распространенной. Разъемы (слоты) ISA имеются как в старых IBM PC XT, так и в ряде новейших Pentium-компьютерах. Конечно же, более новые 32-разрядные интерфейсы обеспечивают большую скорость обмена и более высокую гибкость, но, научившись проектировать УС для ISA, разработчик легко сможет освоить как упомянутые магистрали, так и все те, которые появятся в будущем.

Каждый из трех указанных методов подключения имеет свои преимущества и недостатки. Выбор одного из них — важнейший шаг в самом начале процесса проектирования УС. Конечно же, здесь не рассматривается задача подключения к персональному компьютеру внешних устройств, имеющих стандартные интерфейсы Centronics и RS-232C (в этом случае УС представляет собой самый обычный соответствующим образом распаянный кабель, и никакого проектирования не требуется).

Таблица. 9.1.

Сравнение методов подключения УС.

В таблице 9.1 приведено сравнение этих трех методов подключения по восьми параметрам, которые надо учитывать при выборе одного из них. Из таблицы видно, что выбор системной магистрали обеспечивает наибольшую скорость обмена. При этом не требуется ни отдельного конструктива (плата УС устанавливается в корпус компьютера), ни допол­нительного источника питания (используется тот, который есть в компьютере). В то же время одноплатное исполнение ограничивает сложность УС, а соседство с быстродействующими и мощными цифровыми узлами компьютера приводит к высокому уровню электромагнитных помех и наводок по цепям питания.

Выбор Centronics или RS-232C позволяет расположить УС (причем УС любой сложности) на большом расстоянии от компьютера. Но при этом достигается гораздо меньшая скорость обмена, а также требуется внешний конструктив и дополнительный источник питания, что существенно увеличивает стоимость системы. Немаловажно и то, что без специальных ухищрений через эти интерфейсы можно подключить только одно УС. Что касается сложности узлов сопряжения (интерфейсной части УС), то понятно, что обмен в параллельном формате гораздо проще, чем в последовательном.

Несколько слов необходимо сказать о терминологии. Синонимами термина "устройство сопряжения" являются термины "адаптер", "контроллер". Иногда УС несколько неправильно называют интерфейсом. Если УС ориентировано на системную магистраль, его еще называют платой (картой) расширения. Сути дела выбор того или иного термина не меняет. Задача — сопряжение компьютера с каким-то внешним устройством, прибором, установкой, комплексом, процессом и т.д.