Тема :аналіз роботи інтерфейсу введення – виведення

Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 8

Тема: аналіз роботи інтерфейсу введення – виведення

Мета: ознайомитися із специфікою введення і виведення інформації

Короткі відомості з теоретичної частини роботи

Зв'язок двох комп’ютерів і зовнішнього пристрою або двох комп’ютерів один з одним може бути організований в трьох режимах:

- сімплексному;

- напівдуплексному;

- дуплексному.

У сімплексному режимі передача даних може вестися тільки в одному напрямі: один передає, інший приймає.

Напівдуплексний режим дозволяє виконувати почерговий обмін даними в обох напрямах. У кожен момент часу передача може бути організована тільки в одному напрямку, тобто один передає, інший приймає.

Доти доки передача не закінчилася, приймач нічого не може повідомити передавачеві.

Закінчуючи передачу, комп’ютер, що передає пересилає приймальній спеціальний сигнал "переходжу на прийом" або просто "прийом".

Цей сигнал має бути обом відомий, тобто сигнал закінчення зв'язку повинен виглядати однаково у обох комп’ютерах, які знаходяться на зв'язку. Цей режим є найпростішим.

Якщо під час передачі в приймаючому комп’ютері виникла конфліктна ситуація (з'явилася помилка в даних або програма не встигла обробити прийняту порцію інформації до надходження наступної порції) то комп’ютер, який приймає не може повідомити про це комп’ютеру, що передає до появи сигналу закінчення передачі.

Вся інформація, яка передана після появи конфліктної ситуації, втрачається. Після усунення неполадок передачу потрібно повторити.

Дуплексний режим дозволяє вести передачу і прийом одночасно в двох зустрічних напрямах.

У сімплексному режимі може бути здійснена зв'язок, наприклад, між комп’ютером і принтером, клавіатурою і комп’ютером або комп’ютером і монітором, а також між двома комп’ютерами, що знаходяться завжди в односторонньому зв'язку.

Для організації сімплексного режиму необхідно, щоб передавач одного комп’ютера був пов'язаний з комп’ютером, який є приймачем двопровідною лінією зв'язку.

Для організації напівдуплексного режиму можна застосувати або спеціальний комутаційний пристрій у кожного комп’ютера з лінію зв'язку з виходу передавача на вхід приймача і навпаки або лінію зв'язку з великою кількістю проводів (наприклад, трипровідну, в якій один дріт зв'язує передавач першого комп’ютера з приймачем другого. Інший дріт зв'язує приймач першого комп’ютера з передавачем другого, а третій є загальним дротом і називається інформаційна земля.

Для організації дуплексного режиму необхідно, щоб апаратурні засоби (до складу яких входить і канал зв'язку) забезпечували можливість одночасної передачі інформації в зустрічних напрямах. Наприклад, дуплексний режим може бути реалізований при зв'язку комп’ютера з принтером, якщо додатково до інформаційного зв'язку канал забезпечує передачу сигналу, що управляє, готовністю принтера (сигнал DSR).

Сполучення комп’ютера з каналом зв'язку здійснюється за допомогою послідовного (RS-232) або паралельного (Centronics) інтерфейсу, кожен з яких може забезпечити роботу пристроїв, що сполучаються, в будь-якому з розглянутих режимів - все залежить від типу каналу зв'язку і технології його використання.

Спосіб, за допомогою якого інтерфейс забезпечує зв'язок в заданому режимі, називається протоколом.

Дуплексний зв'язок ЕОМ із зовнішнім пристроєм (принтером, модемом), при якому здійснюються сімплексний режим обміну інформацією, повідомлення зовнішнього пристрою про готовність комп’ютера за допомогою сигналу DTR і повідомленням комп’ютера про готовність зовнішнього пристрою за допомогою сигналу DSR, забезпечується апаратурним протоколом DTR.

Програмний протокол XON/XOFF заснований на використанні сигналів XON (код ASCII 17d або llh) і XOFF (код ASCII 19d або 13h), що створюються приймаючим пристроєм і апаратно реалізовуються.

Ці сигнали мають спрямованість, яка протилежна інформаційному потоку, що передається.

При отриманні комп’ютером кодів XOFF, що управляють, він повинен припинити передачу інформації до появи кодів XON.

Сигнали XON і XOFF, що управляють, передаються по основній інформаційній лінії в дуплексному режимі обміну інформацією, а тому програма повинна постійно контролювати стан зовнішнього пристрою (яким може являтьея і інший комп’ютер), розпізнавати серед потоку інформації сигнали, що управляють, і корегувати відповідно до них режим передачі.

Програмно-апаратний протокол RTS/CTS використовується для синхронного обміну інформацією (всі раніше розглянуті протоколи реалізували асинхронний обмін) між комп’ютером і зовнішнім пристроєм. Відповідно до цього протоколу відбуваються взажмні повідомлення взаємодіючих пристроїв про виконані ними дії, тобто комп’ютер звертається до підключеного зовнішнього пристрою, створює сигнал DTR (Data Terminal Ready) - "комп’ютер готовий до виходу на зв'язок", супроводжуючий команду зовнішньому пристрою, що знаходиться на інформаційних лініях інтерфейсу.

Зовнішній пристрій, отримавши команду, виконує її (зазвичай перша команда пов'язана з виконанням зовнішнім пристроєм підготовчих операцій - включенню, встановленню зв'язку, налаштуванню), після чого зовнішній пристрій виставляє сигнал DSR (Data Set Ready), що управляє, - "Зовнішній пристрій готовий". При цьому на лінії інтерфейсу з’являються повідомлення (наприклад, модем в цьому випадку виставляє на інформаційні лінії у відповідь код Connect, що інформує комп’ютер про зв'язок з іншим модемом - встановлений).

Отримавши сигнал DSR і прочитавши у відповідь код, комп’ютер виставляє сигнал RTS (Request Те Send) - "ЕОМ готова до обміну інформацією".

Зовнішній пристрій (той же модем) у відповідь на сигнал RTS виробляє сигнал CTS (Clear Те Send) - "Готовий до обміну", по якому програма починає передачу/прийом даних.

Чотири типи сигналів (DTR, DSR, RTS, CTS) створюються комп’ютером і зовнішнім пристроєм. Аналіз сигналів, що поступили, проводиться програмно.

Дані, що передані в синхронному режимі можуть контролюватись сигналом, що управляє від пристрою, що передає до пристрою, що приймає, (TXD - Transmitted Data і RXD - Received Data відповідно).

У синхронному дуплексному режимі взаємодіючі пристрої працюють найефективніше, оскільки створення великої кількості сигналів, що управляють, дозволяє їм оперативно інформувати один одного про успішність виконання кожного кроку.

Для взаємодії з складними зовнішніми пристроями можуть передбачатися і додаткові сигнали, наприклад, для модему протокол DTS/CTS містить сигнали DCD (Data Carrier Detected) - "Є частота", RI (Ring Indicator) - "Індикатор дзвінка", що інформує ЕОМ, що по телефонній лінії, яка підключена до модему, поступили сигнали виклику (дзвінка), тобто електричні сигнали, параметри яких відрізняються.

Для того, щоб забезпечити взаємодію комп’ютера по найбільш складному протоколу DTS/CTS, послідовний інтерфейс RS-232 передбачає обмін всіма перерахованими сигналами. Інтерфейс дозволяє реалізувати обмін і по будь-якому іншому протоколу, наприклад протоколу DTR, для якого в сімплексному режимі потрібна двох- або трьохпровідна лінія зв'язку.

Зміст та послідовність виконання завдання.

1. Розглянути системну плату та розміщені на ній порти введення - виведення інформації.

2. Описати принципи розміщення портів введення - виведення інформації на платі.

3. Охарактеризувати параметри роботи портів введення - виведення інформації наявних на платі

Після виконання лабораторної роботи студент повинен:

Знати:

- принципи роботи сімплексного режиму;

- принципи роботи напівдуплексного режиму;

- принципи роботи дуплексного режиму.

Вміти:

- аналізувати принципи роботи сімплексного режиму;

- аналізувати принципи роботи напівдуплексного режиму;

- аналізувати принципи роботи дуплексного режиму.

Контрольні запитання.

1. Які типи портів введення - виведення інформації вам відомі?

2. Охарактеризуйте сімплексний режим зв'язку двох ЕОМ.

3. Охарактеризуйте напівдупексний режим зв'язку двох ЕОМ.

4. Охарактеризуйте дуплексний режим зв'язку двох ЕОМ.

Література:

Основна

1.	1 В.І. Бойко, А.М. Гурій та інші Основи технічної електроніки (книга 2 Схемотехніка. – Киїів, Вища школа. – 2007. -510 стор.
2.	2 Ю.І. Якименко, Т.О. Терещенко та інші Мікропроцесорна техніка. – Київ. – Політехніка НТУУ КПІ. – 2004. – 435 стор.
3.	3 Г.Г. Злобін, Р.Є. Рикалюк Архітектура та апаратне забезпечення ПЕОМ. – Київ. – Каравела. – 2006. – 301 стор.
4.	4 В.М. Локазюк Мікропроцесори та мікроЕОМ у виробничих системах. – Київ. – Академія. - 2002. – 365 стор.
	Додаткова
5.	5 С.О. Кравчук, В.О. Шонін Основи комп’ютерної техніки. – Київ. – Політехніка НТУУ КПІ. - 2005. – 340 стор.
6.	6 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков Промислова електроніка та мікросхемотехніка (теорія і практикум). – Київ. – Каравела. – 2003. – 362 стор.
7.	7 Бабич Н.П., Жуков И.А. Компьютерная схемотехника. – МК-Пресс. – Киев. – 2004. – 130 стр.

Дата добавления: 2015-09-29