Задание
Законспектировать краткие теоретические сведения
в тетрадь, отвечая на вопросы:
1. Интерфейс – это…
2 Описать как в последовательных и параллельных интерфейсах передаются биты данных.
3 Описать последовательный порт RS-232.
4 Описать параллельный интерфейс Centronics.
5 Описать интерфейс USB, указать скорости этого интерфейса.
6 Изучить назначение контактов разъема USB, назначение разветвителей.
«Изучение видов интерфейсов»
Интерфейс – совокупность различных характеристик какого-либо передающего устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором.
По способу передачи данных, представленными группами битов (например, байтами), любые интерфейсы разделяются на последовательные и параллельные.
Из названия последовательных интерфейсов следует, что биты данных передаются последовательно один за другим. Обычно такой способ передачи используется там, где возможно (или выгодно) использовать только одну линию связи.
Другая большая группа интерфейсов – параллельные. Их основная особенность – одновременная передача всех бит группы (например, байта) по параллельным линиям. Разумеется, необходимость прокладки нескольких линий усложняет конструкцию системы и увеличивает ее стоимость, особенно при большой длине линии.
Параллельный порт Centronics
(Стандарт IEEE 1284, LPT (англ. Line Print Terminal; также параллельный порт, порт принтера) (см. рисунок 1).
Скорость передачи данных может варьироваться и достигать 1,2 Мбит/с.
Рисунок 1 25-контактный разъем Centronics
В настоящее время стандарт IEEE-1284 не развивается. Окончательная стандартизация параллельного порта совпала с началом внедрения интерфейса USB, который позволяет подключать также МФУ и обеспечивает более высокую скорость печати и надёжную работу принтера.
Разъем интерфейса имеет 25 контактов (См. табл.2).
Таблица 2-Назначение контактов разъема интерфейса Centronics
| Контакт | Сигнал | Назначение |
| Strobe | Сигнал синхронизации передачи данных. Служит для обеспечения одновременности восприятия принимающим устройством всех бит передаваемого байта. Активный уровень – «0» | |
| Data bit 0 | Первый бит предаваемого байта. Как и в большинстве областей, связанных с цифровой электроникой, нумерация начинается с нуля | |
| Data bit 1 | ||
| Data bit 2 | ||
| Data bit 3 | ||
| Data bit 4 | ||
| Data bit 5 | ||
| Data bit 6 | ||
| Data bit 7 | ||
| Acknowledge (ACK) | Импульс, подтверждающий успешный прием переданного байта устройством (запрос на пересылку следующего байта). Активный уровень – «0» | |
| Busy | Устройство занято (не готово к приему информации). Активный уровень – «1» | |
| Paper End (PE) | Логическая «1» на этой линии свидетельствует о необходимости заправки в принтер бумаги | |
| Select (SLCT) | Принтер отключен. Активный Уровень – «1» | |
| Auto Feed | Инструкция принтеру автоматически производить перевод строки и возврат каретки при достижении конца очередной стоки. Активный уровень – «0» | |
| Error | Свидетельствует об ошибке, возникшей при работе принтера (Кончилась бумага, была открыта крышка кожуха и т.д.). Активный уровень – «0» | |
| Init | Инициализация принтера (установка параметров, используемых по умолчанию, подготовка к работе). Активный уровень – «0» | |
| Select in (SLCT IN) | Выбор принтера (управление печатью). При активном уровне на этой линии принтер не реагирует на сигналы, поступающие по другим линиям. Активный уровень – «0» | |
| 18-25 | Ground (GND) | Заземляющий (общий) провод |
Последовательный интерфейс RS-232C, устанавливаемый на материнской плате компьютера или специальной плате-адаптере, состоит из кабельного разъема, микросхем драйвера линии и микросхемы, называемой UART. Стандарт предполагает использование разъемов, имеющих 9 или 25 контактов (см. рисунок 2).
 |
Рисунок 2 9- и 25-контактные разъемы RS-232С
В таблице 1 описано назначение контактов последовательного интерфейса (RS-232С), а также приведены обозначения соответствующих сигналов в английском написании и принятые для их обозначения аббревиатуры.
В официальных технических требованиях рекомендуется максимальная длина кабеля – не более 15 метров. (Макс. емкость = 2500 пФ)
Скорость передачи RS-232C - 11,5 Кбайт в секунду.
Таблица 1- Назначение выводов 9-контактного разъема последовательного порта
| Вывод | Сигнал | Описание | Тип вывода |
| CD (Carrier Detect) | Обнаружение несущего сигнала | Вход | |
| RD (Receive Data) | Принимаемые данные | Вход | |
| TD (Transmit Data) | Передаваемые данные | Выход | |
| DTR (Data Terminal Ready) | Готовность терминала | Выход | |
| SG (Signal Ground) | Общий сигнал | - | |
| DSR (Data Set Ready) | Готовность данных к передаче | Вход | |
| RTS (Request To Send) | Запрос передачи | Выход | |
| CTS (Clear To Send) | Готовность внешнего устройства к приему | Вход | |
| RI (Ring Indicator) | Индикатор вызова | Вход |
Интерфейс USB
Между центральным и периферийным устройствами необходимо передавать информацию различных типов: адреса, собственно данные, управляющую информацию.
Интерфейс USB (Universal Serial Bus - Универсальный Последовательный Интерфейс).
Для подключения периферийных устройств используется 4-жильный кабель:
1 - питание +5 В,
2,3 - сигнальные провода D+ и D-(витая пара для передачи данных),
Общий провод.
Для того, чтобы к одному порту USB можно было подключать более одного устройства, применяются хабы (hub - устройство, обеспечивающее подключение к интерфейсу других устройств). Корневой хаб (root hub) находится внутри компьютера. (см. рисунок 3).
На рисунке 4 показан USB-порт.
Примеры скоростей интерфейса USB:
| Спецификация | Скорость | Стандарт USB |
| High-speed | до 480 Мбит/с | USB 2.0 |
| Thunderbolt | до 40 Гбит/с | USB 4.0 |
Рисунок 4 - USB-порт