На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Интерфейсы периферийных устройств

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 28.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 11. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федерального государственного образовательного учреждение среднего профессионального образования
«Московский колледж управления и новых технологий» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат 

Тема: Интерфейсы периферийных устройств 

Дисциплина: Периферийные устройства СВТ 

Специальность: 230106 «Техническое обслуживание СВТ и КС» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:
Макурин А.В.
Группа: Т3-1
Руководитель:
Куковский Б.Л. 
 
 
 
 

Москва 2010
План 
 

Введение                                                                                                     3
Раздел 1. Интерфейс ATA/IDE                                                                  4
    1.1 Краткий  обзор                                                                                   4
    1.2 Происхождение IDE                                                                         5
    1.3 Интерфейсы IDE для различных системных шин                         6
    1.4 Происхождение ATA                                                                        7
    1.5 Стандарты ATA                                                                                9
    1.6 Особенности параллельного интерфейса ATA                              10
      1.6.1 Разъем ввода"вывода параллельного ATA                             10
      1.6.2 Управляющие сигналы параллельного интерфейса ATA       12
    Выводы по разделу                                                                                       13
Раздел 2. Последовательные порты USB и IEEE 1394 (i.LINK и FireWire)                                                                                                               14
    2.1 Преимущества последовательного соединения                          14
    2.2 Универсальная последовательная шина USB                             14
    2.3 Технические характеристики USB                                             15
    2.4 IEEE-1394 (FireWire или i.Link). Стандарты 1394                           19
    2.5 Технические характеристики 1394a                                             20
    2.6 Технические характеристики 1394b                                             22
    2.7 Сравнение IEEE-1394 и USB 1.1/2.0                                           25
Выводы к разделу                                                                                     27
Заключение                                                                                             28
Список используемой литературы                                                          29
Приложение 1                                                                                           30 
   Введение   

    Я писал данный реферат для более глубоко изучения дисциплины. Мне была предложена тема «интерфейсы периферийных устройств». Информации было найдено достаточно много, но я включил только несколько разделов из этой большой темы. Я думаю, что эти интерфейсы одни из самых известных как для начинающего, так и для профессионала, но, конечно же, существует достаточно много известных интерфейсов; но именно эти поразили меня тем, что они не заменимы в своих областях и твердо влились в наш обиход.
    Например, без интерфейса ATI/IDE пользователи не могли бы использовать НЖМД и другие накопители. А без интерфейса USB не было бы такого разнообразия гаджетов. Я не включил в свой реферат, тоже достаточно известный, интерфейс SCSI, это потому что данный интерфейс в современных ПК почти не используется.
    Я  думаю, что эта работа послужит  будущим поколениям моей специальности, не большим справочным материалом, который, я думаю, они будут использовать с умом.
 

Раздел 1. Интерфейс ATA/IDE 

      Краткий обзор 
    Основная функция контроллера накопителя, или интерфейса, — передача данных из системы в накопитель и обратно. От типа интерфейса зависит, с какой скоростью будут осуществляться эти операции, что во многом определяет общую производительность компьютера.
    Интерфейс, используемый для подключения жестких дисков и оптических накопителей к современным компьютерам, обычно называют IDE (Integrated Drive Electronics — встроенный интерфейс накопителей); однако я подчеркну, что официальным названием интерфейса является ATA (AT Attachment). В этом названии отражено то, что данный интерфейс изначально был предназначен для подключения комбинации накопителя и контроллера к 16-разрядной шине представленного в 1984 году компьютера IBM AT (Advanced Technology), а также совместимых с ним. Шина AT больше известна как ISA (Industry Standard Architecture — архитектура шины промышленного стандарта). Хотя официально интерфейс называется ATA, часто используется маркетинговое название IDE, которое некоторые производители накопителей также применяют для описания комбинации накопителя и контроллера ATA. Название Integrated Drive Electronics говорит о том, что электроника интерфейса или контроллера встроена в накопитель, а не расположена на отдельной плате, как в накопителях предыдущих поколений. Поэтому, несмотря на официальное “техническое” название ATA, название IDE получило гораздо большее распространение. Но выход из подобной ситуации, безусловно, существует: под IDE следует понимать любой интерфейс накопителя, который характеризуется встроенным контроллером, в то время как под ATA — конкретную реализацию IDE, используемую в большинстве современных ПК.
    На протяжении многих лет интерфейс ATA использовался для подключения не только жестких дисков, но и оптических накопителей (CD и DVD), накопителей на гибких магнитных дисках (дисководов), накопителей SuperDisk и Zip, а также некоторых накопителей на магнитной ленте. Несмотря ни на что, ATA все еще считается прежде всего интерфейсом для подключения жестких дисков; к его предшественникам относились интерфейсы, предполагающие использование комбинации из жесткого диска и отдельной платы контроллера. В данном разделе рассматривается стандартная параллельная версия ATA, а также новый последовательный интерфейс Serial ATA; кроме того, кратко упоминаются исходные интерфейсы, на основе которых возник ATA. Поскольку интерфейс ATA напрямую интегрирован практически во все наборы микросхем, это основной интерфейс для подключения устройств хранения, используемый в большинстве ПК.
    Изначально ATA представлял собой 16-разрядный параллельный интерфейс, что означает возможность одновременной передачи по кабелю 16 бит данных. Новый интерфейс, который называется Serial ATA, был официально представлен в конце 2000 года; впервые он появился в настольных системах в 2003 году, а в портативных компьютерах — в конце 2005 года. Интерфейс Serial ATA (SATA) передает данные по кабелю по одному биту за такт, что означает
возможность использования более тонких кабелей, а также обеспечение более высокого быстродействия благодаря меньшим задержкам и скорости передачи данных. SATA — совершенно новый физический интерфейс, однако на программном уровне он совместим с предыдущей реализацией ATA, которая в последнее время получила новое название Parallel ATA (параллельный ATA). В данном разделе под ATA подразумевается как параллельная, так и
последовательная  версия интерфейса. При указании параллельной версии будет использоваться название Parallel ATA (PATA), а последовательной — Serial ATA (SATA). 

1.2 Происхождение IDE
    Как  уже отмечалось, IDE (Integrated Drive Electronics) — это обобщающий термин, применимый практически к каждому дисководу со встроенным контроллером. В настоящий момент IDE получил официальное название АТА (AT Attachment), принятое в качестве стандарта ANSI. Поскольку в накопителе IDE контроллер встроенный, его можно подключать непосредственно к разъему на плате адаптера или на системной плате. Это существенно упрощает установку жесткого диска, так как не нужно подсоединять отдельные кабели для подачи питания, сигналов управления и т.п. Кроме того, при объединении контроллера и жесткого диска сокращается общее количество элементов в устройстве, уменьшается длина соединительных проводов и в результате повышается надежность, устойчивость к шумам и быстродействие системы по сравнению с тем, когда автономный контроллер подключается к жесткому
диску с помощью  длинных кабелей.
    Объединяя  контроллер (в том числе и входящий в его состав шифратор/дешифратор) с жестким диском, удается существенно повысить надежность воспроизведения данных по сравнению с системами, в которых используются автономные контроллеры. Происходит это потому, что кодирование данных и их преобразование из цифровой формы в аналоговую (и наоборот) осуществляется непосредственно в жестком диске при меньшем уровне внешних
помех. В результате аналоговые сигналы, временные параметры  которых весьма критичны, не передаются по плоским кабелям, где они могли  бы “набрать” помех; кроме того, при передаче сигналов по кабелям могут возникнуть непредсказуемые задержки их распространения. В конечном счете совмещение контроллера и жесткого диска в едином блоке позволило повысить тактовую частоту шифратора/дешифратора, плотность размещения данных на носителе и общее быстродействие системы.
    Объединение  контроллера и жесткого диска  освободило разработчиков от  необходимости строго следовать  стандартам, что было неизбежно  при использовании прежних интерфейсов.  Взаимно согласованная и “подогнанная” пара “жесткий диск–контроллер” обладает гораздо большим быстродействием по сравнению с прежними комбинациями автономных устройств. 

1.3 Интерфейсы IDE для различных системных шин
    Существуют  следующие основные разновидности  IDE, рассчитанные на взаимодействие со стандартными шинами:
  - Serial AT Attachment (SATA);
  - параллельный  ATA IDE (16-разрядная шина ISA);
  - XT IDE (8-разрядная шина ISA);
  - MCA IDE (16-разрядная шина MCA).
    В  настоящее время из всех перечисленных  типов используются только версии ATA. Уже появились более быстрые и мощные версии интерфейсов ATA и SATA; в частности, улучшенные варианты ATA получили название ATA-2 и далее. Иногда эти версии называют также EIDE (Enhanced IDE), Fast-ATA, Ultra-ATA или Ultra-DMA. Несмотря на все возможности последней версии ATA-7, в целом интерфейс SATA демонстрирует более высокую производительность и функциональность.
    В  1987 году компания IBM разработала  накопители IDE микроканальной архитектуры  MCA (Micro Channel Architecture), предназначенные для систем типа PS/2 модели 70 и подключаемые к системной шине с помощью адаптера, именуемого промежуточной или “коробочной” платой. Для реализации шинного адаптера подобного типа (также называемого интерфейсной платой) требовалось лишь несколько микросхем буферизации, без использования реальной интегральной схемы, так как встроенные в жесткие диски IDE контроллеры разрабатывались с учетом прямого подключения к шине. В накопителях MCA IDE применялись нестандартные 72-контактные разъемы, предназначенные только для
систем с шиной MCA.
    Накопители IDE с 8 разрядным интерфейсом впервые  появились в 8-разрядных системах ISA, к которым относится, например, компьютер PS/2 модели 30. В интерфейсе IDE систем XT также использовались 40-контактные разъемы, которые похожи на разъемы, применяемые в 16-разрядных моделях, но не совместимы с ними. Версии MCA и XT интерфейса IDE не получили широкого распространения и через несколько лет полностью исчезли с компьютерного рынка.
 

1.4 Происхождение ATA
    Прототип накопителя ATA IDE, или 40_контактный IDE_разъем, был разработан совместными усилиями компаний CDC, Western Digital и Compaq. Первым устройством ATA IDE стал жесткий диск формата 5,25 дюйма емкостью 40 Мбайт половинного размера, выпущенный CDC. В нем использовался встроенный контроллер компании Western Digital, а устанавливались эти диски в первых компьютерах Compaq 386 (1986 год). Компания Compaq впервые представила в выпускаемых компьютерах специальный шинный адаптер, обеспечивший подключение 98-контактного краевого разъема шины АТ (также известной как ISA), расположенного на системной плате, к меньшему 40-контактному разъему, применяемому для соединения с накопителем. Сорокаконтактного разъема оказалось вполне достаточно, поскольку контроллеру жесткого диска вполне хватало 40 линий шины ISA. В меньших по размеру 2,5-дюймовых накопителях АТА, применяемых в портативных компьютерах, используется расширенный 44-контактный разъем, содержащий дополнительные контакты питания. Стандартному контроллеру жесткого диска АТ требуются только сигнальные контакты оригинальной шины ISA, поддерживаемые шиной АТА. Например, поскольку первичный контроллер диска АТ задействует лишь линию запроса прерывания 14 (IRQ 14), то основной разъем системной платы АТА предоставляет только эту линию запроса, не требуя использования других линий IRQ. Даже в том случае, если интерфейс АТА встроен в такой компонент набора микросхем системной логики, как южный мост или I/O
Controller Hub (что  типично для современных компьютеров), и работает на высоких тактовых частотах шины данных, схема расположения выводов и функциональное назначение контактов не отличаются от оригинальной конструкции шины ISA.
    Через  некоторое время 40-контактный разъем и метод построения дискового интерфейса были представлены на рассмотрение в Комитет по стандартам при ANSI. Совместными усилиями этого института и компаний изготовителей были устранены некоторые шероховатости, “подчищены хвосты”, и в марте 1989 года был опубликован стандарт на интерфейсы, известный как CAM ATA. Однако еще до появления этого стандарта многие компании, например Conner Peripherals, вслед за CDC внесли некоторые изменения в первоначальную конструкцию. В результате многие старые накопители ATA очень трудно объединять в двух дисковую конфигурацию, принятую для современных систем. Некоторые разделы стандарта ATA не конкретизированы, и изготовителям предоставлена определенная свобода творчества при введении собственных команд и функций. Кстати, именно поэтому низкоуровневое форматирование накопителей IDE превратилось в столь сложную проблему. Программа форматирования при перезаписи заголовков секторов и создании карты дефектов должна обладать возможностью использования набора команд, разработанного для конкретной модели жесткого диска. К сожалению, при таком подходе размывается само понятие “стандарт”.
    Стандартная шина АТА представляет собой 16-разрядный параллельный интерфейс, т.е. по интерфейсному кабелю одновременно передается 16 бит данных (разрядов). Новый интерфейс, получивший название Serial ATA (SATA), был официально представлен в конце 2000 года и начиная с 2003 года появился в готовых системах. Интерфейс SATA обеспечивает единовременную передачу по кабелю только одного бита данных, что позволяет уменьшить геометрические размеры используемого кабеля и обеспечить более высокую эффективность его работы, которая достигается за счет повышения циклической частоты передачи информации. Интерфейс SATA имеет полностью обновленную физическую архитектуру, обеспечивая при этом программную совместимость с параллельным АТА. Термин АТА, встречающийся в этом разделе, относится к параллельной версии интерфейса, в то время как его последовательная версия обозначается как SATA. На рис. 1.1 сравниваются размеры кабелей питания и данных шины SATA с геометрическими параметрами кабелей для параллельного интерфейса АТА (PATA).

Рис. 1.1. Кабели питания/данных SATA обладают гораздо меньшим размером, чем кабели параллельного интерфейса АТА 

    Основным преимуществом накопителей АТА по сравнению со старыми интерфейсами, созданными на основе отдельных контроллеров, а также более современными хост-интерфейсами шины данных, к которым относятся SCSI и IEEE_1394 (iLink или FireWire), является их низкая стоимость. Отсутствие отдельных контроллеров или хост-адаптеров позволяет упростить структуру кабельного соединения, благодаря чему стоимость накопителей АТА значительно ниже, чем стоимость комбинации стандартного контроллера и накопителя.
1.5 Стандарты ATA
    В настоящее время развитием интерфейса ATA занимается независимая группа, включающая в себя представителей различных компаний — разработчиков ПК, жестких дисков и комплектующих. Группа, получившая название Технический комитет Т13 (http://www.t13.org), отвечает
за развитие всех стандартов интерфейса Parallel AT Attachment. Комитет Т13 входит в Интернациональный  комитет по стандартам информационных технологий (InterNational Committee on Information Technology Standards — INCITS), который работает в соответствии с правилами государственной организации ANSI (Национальный институт стандартизации США). Для создания стандартов SATA была сформирована группа, получившая название Serial ATA Workgroup, в которую вошли многие специалисты Комитета по стандартам ANSI. Эволюция параллельного интерфейса АТА завершится, по всей вероятности, последней спецификацией ATA-7 (ATA/133), а в дальнейшем найдет воплощение в форме SATA.
    На данный момент рассмотрены и утверждены следующие стандарты ATA:
  - ATA-1 (1988–1994 гг.);
  - ATA-2 (1996 г., также называется Fast-ATA, Fast-ATA-2 или EIDE);
  - ATA-3 (1997 г.);
  - ATA-4 (1998 г., также называется Ultra-ATA/33);
  - ATA-5 (1999 г., также называется Ultra-ATA/66);
  - ATA-6 (2000 г., также называется Ultra-ATA/100);
  - ATA-7 (2001 г., также называется Ultra-ATA/133 или SATA);
  - ATA-8 (SATA II).
    Начиная с ATA-1, новые версии интерфейса ATA и обновленные версии BIOS обеспечивали поддержку более емких и быстрых накопителей, а также устройств других типов, отличных от жестких дисков. В стандарте ATA-2 и всех последующих исходный интерфейс ATA
был улучшен  в пяти направлениях.
  - Вторичный канал для подключения двух устройств.
  - Увеличенная максимальная емкость накопителей.
  - Увеличенная скорость передачи данных.
  - Поддержка интерфейса ATAPI (ATA Packet Interface — пакетный интерфейс периферийных устройств).
  - Поддержка SATA.
    Все версии стандарта ATA обратно совместимы, т.е. устройства ATA-1 или ATA-2 будут прекрасно работать с интерфейсом ATA-4 или ATA-5. Каждый последующий стандарт ATA основан на предыдущем. Это означает, что стандарт ATA-6, например, практически полностью соответствует функциональным особенностям ATA-7.
 

1.6 Особенности параллельного интерфейса ATA
Стандарты ATA позволили  избавиться от несовместимости и  различных проблем между дисководами IDE и шинами ISA/PCI. Спецификации ATA определяют сигналы выводов 40-контактного разъема, их функции и синхронизацию, стандарты кабеля и т.п. В этом разделе приведены некоторые элементы и функции, определяемые спецификацией АТА. Следует отметить, что после появления последовательного стандарта SATA параллельный интерфейс ATA стали называть PATA (parallel ATA). 

1.6.1 Разъем ввода"вывода параллельного ATA
Чтобы правильно  подключить 40/44-контактный разъем интерфейса ATA (рис. 1.2), его обычно (но не всегда) снабжают ключом. В данном случае ключом служит срез вывода 20, причем соответствующее отверстие в ответной части отсутствует. Всем изготовителям настоятельно рекомендуется использовать разъемы и кабели с ключами (рис. 1.3). Неправильное подключение кабеля IDE обычно не наносит существенного вреда, хотя может заблокировать систему, что приведет к ее “зависанию” или сделает запуск невозможным.

Рис. 1.2. Подключение жесткого диска ATA (IDE)
 


Рис. 1.3. Внешний вид 40-контактного разъема интерфейса ATA 

Назначение выводов разъема приведено в табл. 1.1 в приложении 1 

    В портативных компьютерах для подключения 2,5-дюймового дисковода обычно используется уменьшенный унифицированный 50-контактный разъем, выводы которого расположены на расстоянии 2 мм (0,079 дюйма) друг от друга. Кроме основной 40-контактной части, которая практически не отличается от стандартного разъема ATA (за исключением уменьшенного расстояния между выводами), существуют также дополнительные выводы питания и перемычек. Обычно для подключения к разъему используется 44-контактный кабель, передающий силовое напряжение питания и стандартные сигналы ATA. Статус жесткого диска определяется положением имеющейся на нем перемычки или переключателя: первичный (Master), вторичный
(Slave) или выбор кабеля (Cable Select). Унифицированный 50-контактный разъем, используемый для подключения 2,5=дюймовых дисководов ATA, показан на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Схема унифицированного 50-контактного разъема, используемого для подключения 2,5-дюймовых дисководов АТА в портативных компьютерах с помощью  44-контактного кабеля.
 

    Обратите внимание на выводы позиций A–D и удаленные выводы позиций E и F. Перемычка, используемая для определения статуса жесткого диска, обычно располагается между контактами позиций B и D. Выводы 41 и 42 разъема служат для подачи питания напряжением 5 В к логической схеме дисковода (на монтажную плату) и электродвигателю соответственно; вывод 43 заземлен (т.е. подключен к общему проводу); вывод 44 является резервным и в данной конструкции не используется. Обратите внимание, что в 2,5-дюймовых дисководах, в отличие от дисководов большего размера, используется электродвигатель с рабочим напряжением 5 В. Назначение выводов унифицированного 50-контактного разъема интерфейса ATA, используемого большинством 2,5-дюймовых дисководов (портативные компьютеры или ноутбуки), приведено в табл. 1.2 в приложении 1 

1.6.2 Управляющие сигналы параллельного интерфейса ATA
    Здесь описаны наиболее важные сигналы АТА, что позволяет получить более подробную информацию об установке и конфигурировании дисковода. В частности, приведенная информация поможет понять, как работает функция Cable Select (выбор кабеля).
    Вывод 20 играет роль ключа для правильной ориентации разъема и попросту отсутствует. Этот вывод и соответствующее отверстие в ответной части должны отсутствовать во всех разъемах интерфейса ATA. Все это необходимо для того, чтобы предотвратить неправильное
подключение кабеля. Естественно, никаких сигналов к  выводу 20 не подводится.
    На вывод 39 подается сигнал DA/SP (Drive Active/Slave Present), одновременно выполняющий две функции. Сразу после включения компьютера на вывод 39 поступает напряжение, свидетельствующее о наличии в системе вторичного жесткого диска. После этого каждый
жесткий диск периодически отсылает сигнал, подтверждающий его активность.
    Через вывод 28 может передаваться два сигнала: SPSYNC (Spindle Synchronization — синхронизация шпинделя) и CSEL (Cable Select — выбор кабеля). Однако во время установки можно так задать параметры, чтобы использовалась только одна из этих функций. Сигнал SPSYNC может понадобиться для синхронизации вращения шпиндельного двигателя, но чаще всего через указанный вывод передается второй из возможных сигналов — CSEL. С его помощью можно определить жесткий диск либо как первичный (присваивается номер 0), либо как вторичный (присваивается номер 1), не переставляя в них при этом никаких перемычек. Если линию CSEL, к которой подключен данный жесткий диск, заземлить (подсоединить к общему проводу), то накопитель будет первичным; если же оставить ее свободной (не подключать к общему проводу), то накопитель окажется вторичным.
   
Линии CSEL для  разных жестких дисков можно заземлить (подключить к общему проводу) каждую отдельно, воспользовавшись Y-образным кабелем-раздвоителем. В нем разъем, подключенный к шине IDE, смонтирован в середине кабеля, а разъемы для двух жестких дисков — на противоположных концах. В одной из ветвей кабеля линия CSEL заземлена (первичный жесткий диск), а в другой — свободна. 

Выводы  по разделу:
1. Интерфейс ATA/IDE является одним из самый первых интерфейсов, который создали и начали использовать ещё в далеком 1986 году.  

2. Развитие интерфейса ATA не стояло на месте, ведь каждые 2-3 года, начиная с 1988, выходили всё новые и новые стандарты интерфейса. 

3. Понемногу  ATA уходит из нашего обихода, т.к. ему есть достоянная замена, уже достаточно известный интерфейс SATA, который всё больше и больше поглощает компьютерный рынок. 
Раздел 2. Последовательные порты USB и IEEE 1394 (i.LINK и FireWire) 

2.1 Преимущества последовательного соединения
    По своей природе порты USB и IEEE 1394 (IEEE — это аббревиатура
от Institute of Electrical and Electronic Engineers (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике)) являются последовательными. При этом данные передаются по одному биту по одному проводу за такт. В то же время параллельные порты (SCSI, ATA и LPT) предполагают использование 8, 16 и более проводов. Можно предположить, что за одно и то же время через параллельный канал передается больше данных, чем через последовательный, однако на самом деле увеличить пропускную способность последовательного соединения намного легче, чем параллельного.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.