Конспект лекций по информатике и информационным технологиям

35 (их также называют периферийными устройствами) и некоторые устройства, предназна­ ченные для длительного хранения данных. Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью пере­ ходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы в вычислительной технике называют протоколами. Таким образом, протокол — это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены, разработчиками устройств для успешного согласования их работы с другими устройствами. Многочисленные интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычисли­ тельной системы, можно условно разделить на две большие группы: последовательные и параллельные. Через последовательный интерфейс данные передаются последовательно, бит за битом, а через параллельный — одновременно группами битов. Количество битов, участвующих в одной посылке, определяется разрядностью интерфейса, например, вось­ миразрядные параллельные интерфейсы передают один байт (8 бит) за один цикл. Параллельные интерфейсы обычно имеют более сложное устройство, чем последо­ вательные, но обеспечивают более высокую производительность. Их применяют там, где важна скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств, устройств ввода графической информации, устройств записи данных на внешний носитель и т. п. Производительность параллельных интерфейсов измеряют байтами в секунду (байт/'с; Кбайт/с; Мбайт/с). Устройство последовательных интерфейсов проще; как правило, для них не надо синхронизировать работу передающего и принимающего устройства (поэтому их часто называют асинхронными интерфейсами), но пропускная способность их меньше и коэф­ фициент полезного действия ниже, так как из-за отсутствия синхронизации посылок по­ лезные данные предваряют и завершают посылками служебных данных, то есть на один байт полезных данных могут приходиться 1 -3 служебных бита (состав и структуру посыл­ ки определяет конкретный протокол). Поскольку обмен данными через последовательные устройства производится не байтами, а битами, их производительность измеряют битами в секунду (бит/с, Кбит/с, Мбит/с). Несмотря на кажущуюся простоту перевода единиц измерения скорости после­ довательной передачи в единицы измерения скорости параллельной передачи данных пу­ тем механического деления на 8, такой пересчет не выполняют, поскольку он не коррек­ тен из-за наличия служебных данных. В крайнем случае, с поправкой на служебные дан­ ные, иногда скорость последовательных устройств выражают в знаках в секунду или, что тоже самое, в символах в секунду (с/с), но эта величина имеет не технический, а справоч­ ный, потребительский характер. Последовательные интерфейсы применяют для подключения «медленных» уст­ ройств (простейших устройств печати низкого качества, устройств ввода и вывода знако­ вой и сигнальной информации, контрольных датчиков, малопроизводительных устройств связи и т. п.), а также в тех случаях, когда нет существенных ограничений по продолжи­ тельности обмена данными (большинство цифровых фотокамер). 3.3.2. Программное обеспечение Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы — управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никако­ го ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства выво­ да, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Несмотря на то, что мы рассматриваем эти две категории отдельно, нельзя забывать, что между ними существует диалектическая связь, и раздельное их рассмотрение является, по меньшей мере, условным.