Компьютердің перифериялық құрылғылармен байланысы | туралы қазақша

Компьютердің перифериялық құрылғылармен байланысы арасында мәліметтер алмасу үшін компьютерде сыртқы интерфейс қарастырылған, яғни компьютер мен перифериялық құрылғыларды жалғастыратын өткізгіштер жиынтығы, сондай-ақ, осы өткізгіштермен информация алмасу ережелерінің жиынтығы қарастырылған. Компьютерде пайдаланылатын интерфейстің мысалы ретінде принтерді қосуға арналған Centronics параллель интерфейсін және тышқан, модем және басқа да құрылғыларды қосуға арналған К8-232С тізбектелген интерфейсін алуға болады. Интерфейс компьютер жағынан аппараттық және программалық құралдар жиынтығымен жүзеге асырылады: перифериялық құрылғылар контроллері және осы контроллерді басқаратын арнайы программалар бар, ол сәйкес перифериялық құрылғының драйвері деп аталады.

ПҚ интерфейсі бір жағынан басқарудың аппараттық құрылғысымен жүзеге асырылады. Процессор жұмыс істейтін программа енгізу-шығару командаларының көмегімен компьютердің ішкі шинасына (оның ішінде ПҚ контроллері) жалғанған кез келген модульмен мәліметтер алмасады. ПҚ компьютерден мәліметтер қабылдауы мүмкін. ПҚ компьютердің сыртқы интерфейсін тек информация қабылдау үшін ғана емес, компьютерге информация беру үшін, яғни екі бағытта ақпарат алмасу үшін пайдаланады.

Перифериялық құрылғылар компьютерден мәліметтерді қабылдайды, мысалы, қағазға басылатын ақпарат байттары немесе басқару командалары, оның жауабына ПҚ арнайы әрекетті орындауы тиіс, мысалы, дискінің бас тиегін қажетті жолға келтіру немесе қағазды принтерден шығару. Перифериялық құрылғы сыртқы интерфейсті тек ақпарат қабылдау үшін ғана емес, сондай-ақ, ақпаратты компьютерге беру үшін пайдаланады. Сыртқы интерфейспен мәліметтер алмасу екі бағытты болып табылады. Мысалы, принтер ақпаратты шығару құрылғысы, ол өзінің күйі жайындағы мәліметте компьютерге береді.

ПҚ контроллері процессордан регистр немесе порт деп аталатын өзінің ішкі буферіне командалар мен мәліметтерді қабылдайды. Одан кейін ПҚ-ға түсінікті форматқа сәйкес осы мәліметтер мен командаларға қажетті түрлендірулерді орындайды.

Контроллер мен ПҚ драйверінің арасындағы міндеттерді бөлу әртүрлі болуы мүмкін, бірақ контроллер ПҚ басқаратын қарапайым командалар жиынтығын орындайды, ал драйвер осы командаларды құрылғы қандай да бір алгоритм бойынша күрделі әрекеттерді орындау үшін пайдаланады. Мысалы, принтердің контроллері «сиимволды басу», «жолдың арасын ашу» және т.б. Принтердің драйвері осы командалардың көмегімен символдарды басуды, құжатты беттерге бөлуді және басқа да жоғары деңгейдегі операцияларды орындайды.

Енді бір байт ақпараттың қолданбалы программадан перифериялық құрылғыға берілу схемасын қарастырайық. ПҚ-мен мәліметтер алмасуды орындайтын программа осы құрылғының драйверіне беруге қажетті жадының адрестік байтының параметрін хабарлайды. Осы байттың мәнін драйвер ПҚ контроллерінің буферіне шақырады, ол біртіндеп, тізбектей әрбір битті электр сигналына сәйкес байланыс линиясына береді. ПҚ басқару құрылғысына түсінікті болу үшін алғашқы биттік ақпаратты таратудан бұрын байтты тарату басталады, ПҚ-ның контроллері арнайы форманың старттық сигналын қалыптастырады, соңғы информациялық битті таратқаннан кейін стоптық сигнал таратылады. Бұл сигналдар байт таратуды синхрондайды. Контроллер информациялық биттен басқа мәліметтер алмасудың сенімділігін жоғарылату үшін жұптың бақылау битін тарата алады. Сәйкес линиядан старттық битті тапқаннан кейін басқару құрылғысы дайындық әрекеттерін орындап, информациялық биттерді қабылдай бастайды, одан өзінің қабылдау буферінде байтты қалыптастырады. Егер тарату жұптық битпен шығарылатын болса, онда таратудың дұрыстығын тексеру басталады: тарату дұрыс орындалған жағдайда баскару регистрінің сәйкес құрылғысында ақпаратты қабылдаудың аяқталу белгісі орындалады.

Әдетте драйверге протоколдың күрделі қызметі жүктеледі (мысалы, таратылатын байттар тізбегінің қорытынды нәтижесін, перифериялық құрылғының жағдайын талдау, команданың орындалу дұрыстығын тексеру). Контроллердің ең қарапайым драйвері кем дегенде екі операцияны қамтуы тиіс: «контроллерден мәліметтерді оперативті жадыға алу» және оперативті жадыдан мәліметтерді контроллерге беру».

Сонымен қатар, шағын құрылғыларды қосуға жарайтын барынша арнайы интерфейстер қатар, стандартты деп аталатын және әртүрлі лерифериялық құрылғыларды қосуға жарайтын жалпы мақсаттағы интерфейстер де бар. Мұндай интерфейстің мысалына К5-232С интерфейсін алуға болады, ол көптеген терминалдармен, принтерлермен, графопостроительдермен, тышқан тәрізді манипуляторлармен және көптеген басқа құрылғылармен сүйемелденеді.