Interfejsy urządzeń peryferyjnych
Mariusz Nowak 2019
Interfejs transmisji danych
Interfejs - to zestaw urządzeń (złącz, kabli, wtyczek), który umożliwia
połączenie dwóch urządzeń w sposób zapewniający możliwość transmisji danych pomiędzy nimi.
Plug and play
Plug and play (PnP) - podłącz i używaj - to zdolność komputera do pracy z urządzeniami peryferyjnymi zaraz po ich podłączeniu, bez konieczności ingerencji użytkownika w konfigurację sprzętową komputera.
Zadania Plug and play:
• identyfikacja urządzenia
• określenie zasobów wymaganych przez urządzenie (kanały IRQ, DMA, adresy portów wejścia/wyjścia)
• tworzenie konfiguracji wolnej od konfliktów
• instalacja i ładowanie sterowników urządzeń
• powiadamianie systemu o zmianie konfiguracji
Identyfikator urządzenia - Plug and play
Vendor ID Producent
Device ID Urządzenie
8086 - Intel Corporation
0166 - Karta graficzna 3. generacji www.devicehunt.com
Hot plugging
Hot plugging lub hot swap - możliwość podłączania lub odłączania urządzeń peryferyjnych do komputera przy włączonym zasilaniu.
(USB, FireWire, PCMCIA - laptopy)
Transmisja równoległa
1 0 1 1 1 1 1 0
1 0 1 1 1 1 1 0
1 0 1 1 1 1 1 0
Transmisja równoległa polega na jednoczesnym wysyłaniu większej ilości bitów (w porcjach 8, 16, 32, 64, itp.).
Transmisja szeregowa
1 0 1 1 1 1 1 0
W transmisji szeregowej dane są przesyłane w sposób sekwencyjny w postaci jednego ciągu bitów (bit po bicie).
Transmisja synchroniczna
Transmisja synchroniczna: przepływ danych jest kontrolowany za
pomocą sygnału sterującego. Impulsy taktujące pozwalają na utrzymanie stałego tempa przepływu bitów, dzięki czemu nie powstają przerwy w
przesyłaniu informacji.
Transmisja asynchroniczna
Transmisja asynchroniczna: dane przesyłane są w postacie pakietów (np.
8 bitowych). Brakuje sygnału sterującego przepływem strumienia danych.
W celu transmisji do każdego pakietu dodawane są specjalne bity sterujące.
Wady: nadmiarowość wysyłanych informacji, przerwy na odczyt wartości bitów.
Simplex, half-duplex, full-duplex
Simplex – dane mogą być przesyłane tylko w jednym kierunku (pierwsze wersje portu LPT). Nadajnik wysyła, odbiornik odbiera.
Half duplex – (półduplex) podczas gdy jedna strona komunikacji przesyła informacje, druga może je tylko odbierać. Po odebraniu informacji druga strona może zacząć przesyłać dane do pierwszej (działanie krótkofalówki).
Full duplex – (pełny duplex) ten typ transmisji pozwala na jednoczesne wysyłanie i odbieranie danych (działanie telefonu).
Interfejs RS-232, port szeregowy COM
Oznaczenie Typ Liczba
urządzeń
Długość magistrali
Parametry
RS-232, COM szeregowy,
asynchroniczny, synchroniczny
1 do ok. 15 m 115,2 kb/s w trybie asynchronicznym 1 Mb/s w trybie synchronicznym
DE-9 DB-25
Interfejs LPT, port równoległy
Oznaczenie Typ Liczba
urządzeń
Długość magistrali
Parametry
LPT, IEEE1284 równoległy, synchroniczny
1 (8) do ok. 2 m do 3 MB/s
DB-25
Protokoły transmisji:
• SSP (ang. Standard Parallel Port) - transmisja jednokierunkowa do 50 kB/s
• Bi-Directional - transmisja dwukierunkowa w trybie half- duplex z prędkością do 150 kB/s
• EPP (ang. Enhanced Parallel Port) - transmisja
dwukierunkowa w trybie half-duplex z prędkością do 2 MB/s
• ECP (ang. Extended Capability Port) - transmisja
dwukierunkowa w trybie half-duplex z prędkością do 3 MB/s z użyciem DMA (ang. Direct Memory Access)
Interfejs PS/2 (mysz, klawiatura)
Oznaczenie Typ Liczba
urządzeń
Długość magistrali
Parametry
PS/2 szeregowy,
synchroniczny
1 1,8 m 40 kB/s
zasilanie przez złącze (5V, 100 mA)
Interfejs SCSI (ang. Small Computer Systems Interface)
Oznaczenie Typ Liczba
urządzeń
Długość magistrali
Parametry
SCSI równoległy,
synchroniczny, asynchroniczny
od 8 do 16 0,5 m od 5 MB/s do 640 MB/s
zasilanie przez złącze (5V, 100 mA)
Interfejs USB (ang. Universal Serial Bus)
Oznaczenie Typ Liczba urządzeń Długość magistrali
Parametry
USB 1.0, USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2
szeregowy, synchroniczny
do 127 z
wykorzystaniem hubów
(koncentratorów)
do 5 m USB 1.0: do 1,5 MB/s, 5V, 500 mA USB 2.0: do 60 MB/s, 5V, 500 mA USB 3.0: do 500 MB/s, 5V, 900 mA USB 3.1: do 1250 MB/s, 5V, 900 mA USB 3.2: do 2500 MB/s, 5V, 900 mA Plug and Play, hot plugging,
zasilanie przez złącze:
• USB BC (battery charging): 5V, 1,5A
• USB PD (power delivery): 5-20V, 5A
Złącza USB
Interfejs IEEE 1394
Oznaczenie Typ Liczba urządzeń Długość segmentu
Parametry
FireWire (Apple) iLink (Sony)
SB1394 (Creative) DV link
Lynx
szeregowy, synchroniczny
63 4,5 m 50 - 400 MB/s,
Plug and Play, hot plugging, zasilanie przez złącze
Interfejs Thunderbolt
Oznaczenie Typ Liczba urządzeń
Długość segmentu
Parametry
Thunderbolt 1, Thunderbolt 2, Thunderbolt 3,
szeregowy 6 3 m (miedź), 60 m
(światłowód)
• V1: 2 kanały, 20 Gb/s, 4 x PCIe + DisplayPort 1.1a
• V2: 2 kanały, 20 Gb/s, 4 x PCIe + DisplayPort 1.2
• V3: 40 Gb/s, 4 x PCIe + DisplayPort 1.2 (2 strumienie), USB 3.1
Plug and Play, hot plugging,
zasilanie przez złącze (18V, 550 mA)
