Курс лекций «Организация ЭВМ и систем»: Методическое пособие, страница 31

Интерфейс (опред. по ГОСТу) – совопупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение электрической, информационной, конструктивной совместимости указанных элементов.

При проектировании интерфейсов следуют четырем основным принципам:

1. Принцип группового проектирования

·  Создание ряда функционально и конструктивно подобных устройств определенного назначения, соответствующих разнообразным условиям использования.

·  Достижение максимальной универсальности и совместимости внутри проектируемого ряда.

2. Принцип модульного построения

·  Рациональное разделение системы на совопупность более простых и законченных модулей.

·  Совершенствование технических характеристик упрщает обслуживание.

3. Принцип унификации

Минимизация номенклатуры составных узлов, связи между ними, при условии рациональной компоновки и эффективного фунциклирования самой системы.

4. Принцип взаимозаменяемости

Способность модуля выполнять в устройстве различные установочные функции без дополнительной конструктивной наработки.

Основное назначение интерфейса.

Унификация внутри- и меж- системных связей и устройств сопряжения с целью эффективной реализации методов проектирования ЭВМ.

Основные функции интерфейса:

Обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости между элементами системы:

1. Информационная совместимость

Согласовывается взаимодействие функциональных элементов системы в соответствие с совопупностью логических условий. Эти условия определяют:

· Структурный состав набора шин.

· Набор процедур по реализации взаимодействия, последовательность их выполнения для различных режимов фунциклирования.

· Способ кодирования и форматы передаваемой информации (команд, данных, адресная информация и состояние).

· Временные соотношения между управляющими сигналами (ограничения на их формы и взаимодействие).

Для большинства существующих интерфейсов эти условия стандартизированы, либо имеют рекомендательный характер.

Данные условия определяют объем / сложность как оборудования, так и ПО, а так же основные технико-экономические показатели (надежность, пропускная способность и т.п.)

2. Электрическая совместимость.

Согласованность статических и динамических параметров электрических сигналов во всей системе шин с учетом ограничения на пространственное размещение устройств и реализацию приемо-передающих устройств.

Она определяет:

· Тип приемо-передающих эл-тов.

· Соотношение между логическими и электрическими состояниями сигнала, пределы их измерений.

· Коэффициент нагрузочной способности и значения допустимой нагрузки линии (как активн., так и реактивн.).

· Допустимая длина линии и порядок подключения.

· Требования к источникам и цепям питания.

· Требования к помехоустойчивости извне.

Она влияет на:

· Скорость обмена

· Конфигурация размещения.

· Расстояние между устройствами.

· Предельно допустимое число устройств.

· Помехозащищенность.

Ее основа: Приемо-передающий элемент.

3. Конструктивная совместимость

Согласованность конструктивных особенностей эл-тов интерфейса. Для механического контакта эл. соединителей и замены схем элементов.

Она определяет:

· Типы соединительных элементов.

· Конструкцию платы, ее «крейт» либо «стойка» (т.е. несколько плат-крейтов).

Данная совместимость является регламентного характера и определена только соединительными элементами.

Принципы организации интерфейсов.

Линии – электрические цепи, составные эл-ты интерфейса.

Шина – часть линий, сгруппированных по функциональному назначению.

Магистраль – вся совопупность линий.

Виды магистралей:

·  Информационного канала.

·  Управления информационным каналом.

Магистрали информационного канала делятся на:

1. Шина данных (ШД)