Файл: Программа для эвм это упорядоченная последовательность команд, подлежащая обработке.docx

или физическая структура, соединяющая устройства с разными логическими протоколами или конструкциями и служащая для передачи информации между устройствами, нередко разнородными. Интерфейс может быть определен как совокупность средств, обеспечивающих взаимодействие компонентов системы, т.е. интерфейспредставляетсобойсовокупностьлинийишин, сигналов,электронныхсхемиалгоритмов,предназначеннуюдляосуществленияобменаинформациеймеждуустройствами.

При разработке подсистем ввода/вывода должны быть решены следующие проблемы:

• 
  возможность реализации МПС с переменным составом оборудования, в первую очередь с различным набором ПУ, с тем, чтобы пользователь мог выбирать состав оборудования (конфигурацию) системы в соответствии с ее назначением, легко дополнять систему новыми устройствами;
  
• 
  для эффективного и высокопроизводительного использования оборудования МПС возможность параллельной во времени работы процессора над программой и выполнения периферийными устройствами процедур ввода/вывода;
  
• 
  упрощение для пользователя и стандартизация программирования операций ввода/вывода, обеспечение независимости программирования ввода/вывода от особенностей того или иного ПУ;
  
• 
  автоматическое распознавание и реакция системы на многообразие ситуаций, возникающих в ПУ (например, готовность устройства, отсутствие носителя, различные нарушения нормальной работы устройства и т. п.).
  

---

Основными путями решения указанных проблем являются следующие:

• 
  модульность;
  
• 
  унифицированные (не зависящие от типа ПУ) форматы данных, которыми ПУ обмениваются с системой;
  
• 
  унифицированные интерфейсы;
  
• 
  унифицированные (не зависящие от типа ПУ) формат и набор команд процессора для операций ввода/вывода.
  

Основное назначениеинтерфейсов – унификация внутрисистемных и межсистемных связей с целью эффективной реализации прогрессивных методов проектирования МПС. Основная функцияинтерфейсов – обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости функциональных блоков МПС.

Информационнаясовместимость– согласованность действий функциональных элементов в соответствии с совокупностью логических условий. Логические условия определяют: структуру и состав унифицированного набора шин; набор процедур по реализации взаимодействия и последовательности их выполнения для различных режимов функционирования; способ кодирования и формат команд, данных, адресной информации и информации состояния; временные соотношения между управляющими сигналами, ограничения на их форму и взаимодействие.

Электрическаясовместимость– согласованность статистических и динамических параметров электрических

---

сигналов в системе шин с учетом ограничений на пространственное размещение устройств интерфейса и техническую реализацию приемопередающих элементов (ППЭ). Условия электрической совместимости определяют: тип ППЭ; соотношение между логическими и электрическими состояниями сигналов и пределы их изменений; коэффициенты нагрузочной способности ППЭ и значения допустимой емкостной и резистивной нагрузок в устройстве; схему согласования линий; допустимую длину линий и порядок подключения линий к разъемам; требования к источникам и цепям электрического питания; требования по помехоустойчивости. Большинство условий электрической совместимости обычно регламентируются стандартом. Условия электрической совместимости влияют на основные показатели интерфейса, в частности на скорость обмена данными, предельно допустимое число подключенных устройств, их конфигурацию и расстояние между устройствами, помехозащищенность.

Конструктивнаясовместимость– согласованность конструктивных элементов интерфейса, предназначенных для обеспечения механического контакта соединений и механической замены схемных элементов, блоков и устройств. Условия конструктивной совместимости определяют: типы соединительных элементов (разъем, штеккер и распределение линий

---

связи внутри соединительного элемента); конструкцию платы, каркаса, стойки; конструкцию кабельного соединения. Условия конструктивной

совместимости в рекомендациях стандартных интерфейсов не всегда определяются полностью, а в некоторых могут отсутствовать или иметь несколько вариантов использования (разъемов, типов кабеля и т.п.).

Таким образом, по определению под интерфейсом понимается стандартныйинтерфейс, который представляет собой совокупностьунифицированныхаппаратных,программных,конструктивныхсредств,необходимыхдляреализацииалгоритмоввзаимодействияразличныхфункциональныхблоковМПСприусловиях,предписанныхстандартоминаправленныхнаобеспечениеинформационной,электрическойиконструктивнойсовместимостиуказанныхэлементов.

Стандартизации в интерфейсе подлежат состав и тип линий связи, электрические и временные параметры сигналов, форматы передаваемой информации, команды и состояния, алгоритмы функционирования, конструктивное исполнение соединений. Качество стандарта на интерфейс может быть оценено соотношением, устанавливаемым между ограничениями на реализацию интерфейса и устройств сопряжения и возможностями варьирования тех или

---

иных технических характеристик интерфейса с целью наиболее эффективного приспособления его к конкретной системе. Слишком жесткая регламентация условий совместимости ограничивает область применения интерфейса или же вызывает неоптимальное его использование. Однако при этом упрощается задача проектирования устройств сопряжения. В противоположном случае увеличивается вероятность несовместимости интерфейсного оборудования, разрабатываемого различными производителями.

Жесткая зависимость интерфейсов от архитектурных особенностей МПС является одной из причин, препятствующих унификации многочисленных модификаций интерфейсов. На определенном этапе развития технологии тенденция сохранения интерфейса снижает эффективность использования вычислительных средств и возможность внедрения новых принципов построения МПС. Однако практика показывает, что унификация и стандартизация наиболее широко применяемых интерфейсов дают значительный экономический эффект. Этот эффект достигается в сфере производства (сокращение номенклатуры изделий, увеличение объемов партий изделий и пр.), при проектировании и эксплуатации МПС.

Современные темпы развития микроэлектронной технологии, а также тенденции и практика построения микропроцессорных систем

---