ISBN 5-94723-180-8

Михаил Гук

Наиболее полное и подробное руководство

Аппаратные интерфейсы ПК

Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж

Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара

Киев • Харьков • Минск

Михаил Гун Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия

Главный редактор Е. Строганова

Заведующий редакцией И. Корнеев

Литературный редактор А. Жданов

Художник Н. Биржаков

Корректоры Т. Брылёва, И. Хохлова

Верстка Р. Гришанов

ББК 32.973.2-044я20 УДК 681.327.8(03)

ГукМ.

Г93 Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. — СПб.: Питер, 2002. — 528 с.: ил.

ISBN 5-94723-180-8

Книга посвящена аппаратным интерфейсам, использующимся в современных персональных компью­терах и окружающих их устройствах. В ней подробно рассмотрены универсальные внешние интерфейсы, специализированные интерфейсы периферийных устройств, интерфейсы устройств хранения данных, электронной памяти, шины расширения, аудио и видеоинтерфейсы, беспроводные интерфейсы, комму­никационные интерфейсы, вспомогательные последовательные интерфейсы. Сведения по интерфейсам включают состав, описание сигналов и их расположение на разъемах, временные диаграммы, регистровые модели интерфейсных адаптеров, способы использования в самостоятельно разрабатываемых устройствах. Книга адресована широкому кругу специалистов, связанных с эксплуатацией ПК, а также разработчикам аппаратных средств компьютеризированной аппаратуры и их программной поддержки.

© ЗАО Издательский дом «Питер», 2002

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственность за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 5-94723-180-8

ООО «Питер Принт». 196105, Санкт-Петербург, ул. Благодатная, д. 67в.

Лицензия ИД № 05784 от 07.09.01. Налоговая льгота - общероссийский классификатор продукции ОК 005-93, том 2; 953005 - литература учебная.

Подписано в печать 05.07.02. Формат 70x100/16. Усл. п. л. 41, 28. Тираж 5000 экз. Заказ № 714.

Отпечатано с готовых диапозитивов в ФГУП «Печатный двор» им. А. М. Горького Министерства РФ

по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

197110, Санкт-Петербург, Чкаловский пр., 15.

Краткое содержание

От автора.…………………………………………………………………………………11

Введение........................................................................................................................................... 13

Глава 1. Параллельный интерфейс— LPT-порт................................................................... 17

Глава 2. Последовательный интерфейс — СОМ-порт........................................................ 48

Глава 3. Беспроводные интерфейсы........................................................................................ 78

Глава 4. Последовательные шины USB и FireWire............................................................... 87

Глава 5. Шина SCSI................................................................................................................... 114

Глава 6. Шины и карты расширения..................................................................................... 145

Глава 7. Интерфейсы электронной памяти.......................................................................... 235

Глава 8. Специализированные интерфейсы периферийных устройств ………….... 310

Глава 9. Интерфейсы устройств хранения.......................................................................... 352

Глава 10. Интерфейсы компьютерных сетей...................................................................... 405

Глава 11. Вспомогательные последовательные интерфейсы и шины......................... 420

Глава 12. Архитектурные компоненты IBM PC-совместимого компьютера …….. 454

Глава 13. Интерфейсы питания, заземление и гальваническая развязка ………….. 505

Литература.................................................................................................................................... 516

Алфавитный указатель.............................................................................................................. 517

Содержание

От автора............................................................................................................................................11

Введение.............................................................................................................................................13

Глава 1. Параллельный интерфейс — LPT-порт................................................................17

Традиционный LPT-порт.....................................................................................................18

Расширения параллельного порта...................................................................................21

1.3 Стандарт IEEE 1284………………………................................................................17

Полубайтный режим ввода — Nibble Modе.......................................................23

Двунаправленный байтный режим — Byte Modе.......................................... 24

Режим EPP......................................................................................................................25

Режим ЕСP......................................................................................................................29

Режимы и регистры ЕСР-порта..............................................................................33

Согласование режимов IEEE 1284........................................................................36

Физический и электрический интерфейсы.......................................................38

Развитие стандарта IEEE 1284.............................................................................. 40

Системная поддержка LPT-порта...................................................................................41

Параллельный порт и PnP..................................................................................................41

Применение LPT-порта.......................................................................................................42

Конфигурирование LPT-портов......................................................................................44

Неисправности и тестирование параллельных портов.................................................45

Глава 2. Последовательный интерфейс — СОМ-порт.....................................................48

Интерфейс RS-232C...............................................................................................................49

Родственные интерфейсы и преобразователи уровней..........................................54

Асинхронный режим передачи........................................................................................59

Управление потоком данных...........................................................................................60

Микросхемы асинхронных приемопередатчиков...................................................62

Системная поддержка СОМ-портов...............................................................................69

Конфигурирование LPT-портов......................................................................................69

Использование СОМ-портов.............................................................................................70

СОМ-порт и РnP.................................................................................................................... 72

Неисправности и тестирование СОМ-портов..........................................................73

Проверка конфигурирования..............................................................................73

Функциональное тестирование..........................................................................74

Питание от интерфейса, или Причины неработоспособности мыши......76

Глава 3. Беспроводные интерфейсы......................................................................................78

Инфракрасный интерфейс IrDA......................................................................................78

Радиоинтерфейс Bluetooth.................................................................................................82

Содержание

Глава 4. Последовательные шины USB и FireWire..........................................................87

Шина USB..................................................................................................................................88

Организация шины USB...........................................................................................88

Модель передачи данных.........................................................................................94

Протокол.........................................................................................................................95

Типы передач данных................................................................................................96

Синхронизация при изохронной передаче........................................................97

Хост...................................................................................................................................99

Применение шины USB..........................................................................................101

Разработка собственных устройств USB..........................................................105

Шина IEEE 1394 - FireWire............................................................................................. 106

Физический уровень сети.......................................................................107

Протокол IEEE 1394.................................................................................................109

Устройства и адаптеры 1394.................................................................................112

Использование 1394.................................................................................................113

Глава 5. Шина SCSI....................................................................................................................114

Параллельные интерфейсы SCSI...................................................................................116

Кабели, разъемы, сигналы.....................................................................................118

Терминаторы..............................................................................................................125

Протокол шины.........................................................................................................128

Конфигурирование устройств.............................................................................134

Подключение устройств к шине.........................................................................135

Интерфейс Fibre Channel...................................................................................................140

Хост-адаптер SCSI...............................................................................................................141

Управление интерфейсом и выполнение команд..................................................142

Глава 6. Шины и карты расширения...................................................................................145

6.1. Шины ISA, EISA и PC/104................................................................................................ 146

Обычная передача данных....................................................................................151

Прямой доступ к памяти — DMA........................................................................157

Прямое управление шиной...................................................................................159

Регенерация памяти.................................................................................................159

Прерывания.................................................................................................................160

6.1.6. Шина РС/104...............................................................................................................161

Конфигурирование интерфейсных карт ISA и EISA...................................164

Спецификация Plug and Play для шины ISA..................................................165

Шина PCI............................................................................................................................... 175

Адресация устройств PCI.......................................................................................176

6.2.2. Протокол шины PCI…………….…………………………………………...177

Команды шины, адресация памяти и ввода-вывода.........................................182

Таймеры, задержки и буферы...............................................................................183

Пропускная способность шины..........................................................................186

Прерывания.................................................................................................................189

6.2.7. Прямой доступ к памяти, эмуляция ISA DMA (PC/PCI)............................191

Электрический интерфейс, слоты и карты PCI............................................ 192

Иные конструктивы с шиной PCI..................................................................... 195

Мосты PCI.................................................................................................................. 198

8___________________________________________________________