Программа Управляющая Работой Периферийного Устройства Это

Режимы работы компьютерных и периферийных устройств

Связь ЭВМ и внешнего устройства или двух ЭВМ друг с другом может быть организована в трех режимах: симплексном, полудуплек­сном и дуплексном.

В симплексном режиме передача данных может вестись только в одном направлении: один передает, другой принимает.

Полудуплексный режим позволяет выполнять поочередный обмен данными в обоих направлениях. В каждый момент времени передача может вестись только в одном направлении: один передает, другой принимает. И пока передача не закончилась, принимающий ничего не может сообщить передающему. Заканчивая передачу, передающая ЭВМ пересылает принимающей специальный сигнал «перехожу на прием» (или просто «прием» — как будет выглядеть этот сигнал, дол­жны «договориться» между собой коммуникационные программы. Этот сигнал должен быть им обоим известен, т.е. сигнал окончания связи должен выглядеть одинаково у обеих ЭВМ, находящихся на свя­зи). Если во время передачи в принимающей ЭВМ возникла не­штатная ситуация, то принимаю­щая ЭВМ не способна сообщить об этом передающей до появления сигнала окончания передачи. Вся информация, передаваемая после появления нештатной ситуации, теряется. После устранения непола­док передачу приходится повторять. Поэтому при обмене большими объемами информации приходится все передаваемые данные делить на блоки и контролировать прохождение каждого блока. Общее вре­мя обмена информацией при этом возрастает.

Дуплексный режим позволяет вести передачу и прием одновремен­но в двух встречных направлениях.

В симплексном режиме может быть осуществлена связь, например, между ЭВМ и принтером, клавиатурой и ЭВМ или ЭВМ и дисплеем, а также между двумя ЭВМ, находящимися всегда в односторонней связи. Для организации симплексного режима необходимо, чтобы пере­датчик одной ЭВМ был связан с приемником другой ЭВМ двухпро­водной линией связи.

Для организации полудуплексного режима можно применить либо специальное коммутационное устройство у каждой ЭВМ, переклю­чающее линию связи с выхода передатчика на вход приемника и об­ратно, либо линию связи с большим количеством проводов (напри­мер, трехпроводную, в которой один провод связывает передатчик первой ЭВМ с приемником второй, другой провод связывает прием­ник первой ЭВМ с передатчиком второй, а третий является общим проводом и называется «информационная земля»).

Для организации дуплексного режима необходимо, чтобы аппа­ратные средства (в состав которых входит и канал связи) обеспечи­вали возможность одновременной передачи информации во встреч­ных направлениях. Например, дуплексный режим может быть реали­зован при связи ЭВМ с принтером, если дополнительно к информаци­онной связи канал обеспечивает передачу управляющего сигнала го­товности принтера (сигнал DSR).

Сопряжение ЭВМ с каналом связи осуществляется с помощью пос­ледовательного (RS-232) или параллельного (Centronics) интерфейсов, каждый из которых может обеспечить работу сопрягаемых устройств в любом из рассмотренных режимов — все зависит от типа использу­емого канала связи и технологии его использования.

Способ, с помощью которого интерфейс обеспечивает связь в за­данном режиме, называется протоколом..

Связь компьютера с периферийными устройствами

Частным случаем связи " точка-точка " является соединение компьютера с периферийным устройством. Поскольку механизмы взаимодействия компьютеров в сети многое позаимствовали у схемы взаимодействия компьютера с периферийными устройствами, начнем рассматривать принципы работы сети с этого "досетевого" случая.

Для обмена данными компьютер и периферийное устройство (ПУ) оснащены внешними интерфейсами или портами (рис. 3.1). В данном случае к понятию "интерфейс" относятся:

Со стороны компьютера логикой передачи сигналов на внешний интерфейс управляют:

Со стороны ПУ интерфейс чаще всего реализуется аппаратным устройством управления ПУ, хотя встречаются и программно-управляемые периферийные устройства.

Обмен данными между ПУ и компьютером, как правило, является двунаправленным. Так, например, даже принтер, который представляет собой устройство вывода информации, возвращает в компьютер данные о своем состоянии.

Таким образом, по каналу, связывающему внешние интерфейсы, передается следующая информация:

• данные, поступающие от контроллера на ПУ, например байты текста, который нужно распечатать на бумаге;
• команды управления, которые контроллер передает на устройство управления ПУ; в ответ на них оно выполняет специальные действия, например переводит головку диска на соответствующую дорожку или же выталкивает из принтера лист бумаги;
• данные, возвращаемые устройством управления ПУ в ответ на запрос от контроллера, например данные о готовности к выполнению операции.

Рассмотрим последовательность действий, которые выполняются в том случае, когда некоторому приложению требуется напечатать текст на принтере. Со стороны компьютера в выполнении этой операции принимает участие, кроме уже названных контроллера, драйвера и приложения, еще один важнейший компонент — операционная система. Поскольку все операции ввода-вывода являются привилегированными, все приложения при выполнении операций с периферийными устройствами используют ОС как арбитра. Итак, последовательность действий такова:

1. Приложение обращается с запросом на выполнение операции печати к операционной системе. В запросе указываются: адрес данных в оперативной памяти, идентифицирующая информация принтера и операция, которую требуется выполнить.
2. Получив запрос, операционная система анализирует его, решает, может ли он быть выполнен, и если решение положительное, то запускает соответствующий драйвер, передавая ему в качестве параметров адрес выводимых данных. Дальнейшие действия, относящиеся к операции ввода-вывода, со стороны компьютера реализуются совместно драйвером и контроллером принтера.
3. Драйвер передает команды и данные контроллеру, который помещает их в свой внутренний буфер. Пусть, например, драйвер загружает значение некоторого байта в буфер контроллера ПУ.
4. Контроллер перемещает данные из внутреннего буфера во внешний порт.
5. Контроллер начинает последовательно передавать биты в линию связи, представляя каждый бит соответствующим электрическим сигналом. Чтобы сообщить устройству управления принтера о том, что начинается передача байта, перед передачей первого бита данных контроллер формирует стартовый сигнал специфической формы, а после передачи последнего информационного бита — стоповый сигнал. Эти сигналы синхронизируют передачу байта. Кроме информационных бит, контроллер может передавать бит контроля четности для повышения достоверности обмена.
6. Устройство управления принтера, обнаружив на соответствующей линии стартовый бит, выполняет подготовительные действия и начинает принимать информационные биты, формируя из них байт в своем приемном буфере. Если передача сопровождается битом четности, то выполняется проверка корректности передачи: при правильно выполненной передаче в соответствующем регистре устройства управления принтера устанавливается признак завершения приема информации. Наконец, принятый байт обрабатывается принтером — выполняется соответствующая команда или печатается символ.

Что такое периферийные устройства

Юдов А.И. Администрирование локальных вычислительных сетей. Учебное пособие. -СПб/Псков, Изд. СПбГПУ, 2005 — 212 с: ил.

Учебное пособие «Администрирование локальных вычислительных сетей» по дисциплине ЭВМ и телекоммуникации» (ОПД.Ф.010) предназначено для студентов Псковского государственного политехнического института специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети очно-заочной форм обучения.

В учебном пособии изложены принципы построения информ но-вычислительных сетей, вопросы обеспечения безопасности пер< мых данных и ресурсов ИВС.

Учебное пособие может использоваться студентами родст специальностей и специализаций других форм обучения.

Большинство окружающих нас компьютеров построены по классической схеме Фон-Неймановской машины образца 1945 года. По этой схеме компьютер состоит из центрального процессора (ЦП, CPU), памяти и устройств ввода-вывода. Процессор исполняет программы, находящиеся в памяти; память предназначена для хранения программ и данных, доступных процессору; устройства ввода-вывода(УВВ) предназначены для связи с внешним миром. Время внесло небольшие коррективы в названия этих «трех китов», и сейчас то, что попадало под название УВВ, называют периферийными устройствами. Процессор (один или несколько), память и необходимые элементы, связывающие их между собой и другими устройствами, называют центральной частью компьютера. Периферийные устройства (ПУ) — это все программно-доступные элементы компьютера, не попавшие в его центральную часть. Их можно разделить по назначению на несколько классов.