Обзор интерфейсов ввода-вывода

Основоположником группы внешних интерфейсов является последовательный интерфейс СОМ-порта RS-232C, пришедший от удаленных терминалов, и использующийся ранее даже для подключения принтеров. Впоследствии из принтерных интерфейсов последовательный RS-232C был вытеснен более производительным параллельным интерфейсом Centronics, реализуемым LPT-портом.

По мере роста разрешающей способности принтеров, расширении номенклатуры и требований устройств ввода (сканеры, дигитайзеры) и устройств с двунаправленным характером обмена (внешние диски, скоростные модемы) производительности указанных интерфейсов оказалось недостаточно. Вместе с тем оказалось, что повысить производительность внешних интерфейсов можно обратным переходам на последовательный интерфейс, который снимает проблемы изготовления многопроводных кабелей и многоконтактных соединителей с нормированными параметрами задержек сигналов. Эти предпосылки привели к появлению последовательных шин USB и FireWire, решающих многие проблемы подключения компьютерной периферии:

· преодоление ограничения производительности;

· упрощение подключений – минимизация количества и ассортимента соединительных кабелей;

· экономия ресурсов ЭВМ – адресов портов, каналов ДМА и линий запросов прерываний, необходимых для подключения традиционных адаптеров;

· полная поддержка технологии Plug and Play.

USB (Universal Serial Bus) –последовательная шина подключения внешних периферийных устройств среднего быстродействия (включая клавиатуру, мышь и другие устройства), обеспечивающая двунаправленную передачу информации. Двухпроводной интерфейс обеспечивает скорость передачи 1.5 или 12 Мбит/с. Устройства подключаются по топологии дерева, используя хабы-разветвители.

Вследствие недостаточной производительности USB для цифровой передачи живого видеоизображения, на ее базе был создана высокопроизводительная последовательная шина FireWire (IEEE 1394). Этот интерфейс с производительностью от 100 Мбит/с и выше (до 1,6 Гбит/с) предназначен для подключения дисков, стримеров, сканеров, цифровых видеоустройств и т. п.

SCSI (Small Computer System Interface, произносится «скази») – интерфейс системного уровня, стандартизованный ANSI. SCSI-шина реализуется в виде кабельного шлейфа, который допускает соединение до 8 устройств внутреннего и внешнего исполнения. К шине могут подключаться дисковые внутренние и внешние накопители (винчестеры, сменные винчестеры, CD-ROM, магнитооптические диски и др.), стримеры, сканеры и другое оборудование, требующее интенсивного обмена данными.

Интерфейс игрового адаптера (GAME-порта) отличается от описанных выше тем, что помимо вода значений дискретных (4 бита) сигналов, используется для ввода и аналоговых сигналов (величины сопротивления 4 резисторов). Изначально порт был предназначен для подключения джойстиков и других игровых устройств ввода, но может использоваться для подключения и других датчиков.