Характеристики современных интерфейсов ввода-вывода

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) передаются по нескольким ЛС одновременно (интерфейс Centronics – LPT-порт). В последовательном интерфейсе биты передаются друг за другом обычно по одной ЛС (интерфейс RS-232C – СОМ-порт ЭВМ).

Важным параметром интерфейсов является пропускная способность, что обусловлено ростом объемов передаваемой информации. Очевидно, что при одинаковом быстродействии приемопередающих цепей и пропускной способности ЛС по скорости передачи данных параллельный интерфейс должен превосходить последовательный. Однако повышение производительности за счет увеличения тактовой частоты передачи данных не дает желаемого эффекта, поскольку в случае параллельного интерфейса начинают проявляться такие недостатки как «перекос» сигнала, искажение уровня сигналов и т.д.

Для интерфейса, соединяющего два устройства, различают три возможных режима обмена – дуплексный, полудуплексный и симплексный. Дуплексный режим позволяет по одному каналу связи одновременно передавать информацию в обоих направлениях. Полудуплексный режим позволяет передавать информацию в противоположных направлениях поочередно. Симплексный (односторонний) режим предусматривает только одно направление передачи информации.

Другим немаловажным параметром интерфейса является допустимое удаление соединяемых устройств. Оно ограничивается как частотными свойствами кабелей, так и помехозащищенностью интерфейсов. Параллельные интерфейсы чаще накладывают более жесткие ограничения на этот параметр, например, RS-232C позволяет использовать кабели длиной в десятки метров, в то время как Centronics ограничен в длине единицами метров. Как правило, чем длиннее соединительный кабель, тем ниже предел его пропускной способности, т.е. если с длинным кабелем возникают проблемы передачи, то необходимо либо менять кабель на более качественный или (и) короткий, либо снижать физическую скорость обмена

С появлением USB и FireWire в качестве характеристики интерфейса стала фигурировать топология соединения Для интерфейсов RS-232C и Centronics практически однозначно применялась двухточечная топология PC – устройство (или PC – PC). USB и FireWire реализуют древовидную топологию, в которой внешние устройства могут быть как оконечными, так и разветвителями. Эта топология позволяет подключать множество устройств к одному порту USB или FireWire.

Рис. 12. Пример подключения устройств USB

В таблице приведены характеристики основных внешних интерфейсов.

Лекция 7