Аппаратные, програмные и пользовательские интерфейсы информационных систем

     IEEE 1284.1-1997: Transport Independent Printer/System Interface- a protocol for returning printer configuration and status — стандартизованный метод получения информации о состоянии принтера

     IEEE 1284.2: Standard for Test, Measurement and Conformance to IEEE 1284 (not approved) — тестирование на соответствие стандарту (так и не был принят)

     IEEE 1284.3-2000: Interface and Protocol Extensions to IEEE 1284-Compliant Peripherals and Host Adapters- a protocol to allow sharing of the parallel port by multiple peripherals (daisy chaining) — протокол и схема к одному порту многих устройств, объединённых в «цепочку» (позволяет выбрать нужное устройство и работать с ним).

     IEEE 1284.4-2000: Data Delivery and Logical Channels for IEEE 1284 Interfaces — allows a device to carry on multiple, concurrent exchanges of data — протокол одновременной передачи информации многим устройствам (позволяет работать одновременно с несколькими устройствами в цепочке).

     В настоящее время стандарт IEEE-1284 не развивается. Окончательная стандартизация параллельного порта совпала  с началом внедрения интерфейса USB, который позволяет подключать также и комбинированные аппараты (сканер-принтер-копир) и обеспечивает более высокую скорость печати и надёжную работу принтера. Также, альтернативой параллельному интерфейсу является сетевой интерфейс Ethernet. 
 
 

     Последовательный  порт

     Последовательный порт (англ. Serial port), серийный порт или COM-порт (произносится «ком-порт», отангл. Communication port) — двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена битовой информацией.

     Последовательным  данный порт называется потому, что  информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Хотя некоторые другие интерфейсы компьютера — такие как Ethernet, FireWireи USB — также используют последовательный способ обмена, название «последовательный порт» закрепилось за портом, имеющим стандарт RS-232C.

     Назначение

     Наиболее  часто для последовательного  порта персональных компьютеров  используется стандарт RS-232C. Ранее последовательный порт использовался для подключения  терминала, позже для модема или мыши. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработкивстраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, а также с приборами систем безопасности объектов.

     С помощью COM-порта можно соединить  два компьютера, используя так  называемый «нуль-модемный кабель» (см. ниже).

     Разъемы

     На материнских платах ведущих производителей (например, Intel) или готовых системах (например, IBM, Hewlett-Packard, Fujitsu Siemens Computers) для последовательного порта принято следующее условное обозначение:

     Наиболее часто используются стандартизированные в 1969 году D-образные разъёмы: 9-ти и 25-ти контактные, (DE-9 и DB-25 соответственно). Раньше использовались также DB-31 и круглые восьмиконтактные DIN-8. Максимальная скорость передачи, в обычном исполнении порта, составляет 115 200 бод

     Актуальность

     Широко распространённый в IBM PC-совместимых компьютерах, последовательный порт в настоящее время морально устарел (Спецификация PC99 - один из примеров попытки избавиться в современных материнских платах от наследия старых интерфейсов), но ещё нередко присутствует на современных компьютерах и используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании. В настоящее время в IBM PC-совместимых компьютерах активно вытесняется интерфейсом USB, в Macintosh — FireWire.

     Программный доступ к COM – порту

     UNIX

     COM-порты  в операционной системе Unix (Linux) — это файлы символьных устройств. Обычно эти файлы располагаются в каталоге/dev и называются

     ttyS0, ttyS1, ttyS2 и т. д. в Linux

ttyd0, ttyd1, ttyd2 и т. д. (или ttyu0, ttyu1, ttyu2 и т. д. начиная с версии 8.0) в FreeBSD

     ttya, ttyb, ttyc и т. д. в Solaris

     ttyf1, ttyf2, ttyf3 и т. д. в IRIX

     tty1p0, tty2p0, tty3p0 и т. д. в HP-UX

     tty01, tty02, tty03 и т. д. в Digital Unix

     ser1, ser2, ser3 и т. д. в QNX 

     Для программного доступа к СОМ-порту  необходимо открыть на чтение/запись соответствующий файл и сделать  вызовы специальных функций tcgetattr (для  того, чтобы узнать текущие настройки) и tcsetattr (чтобы установить новые настройки). Также может потребоваться сделать  вызовы ioctl с определенными параметрами. После этого при записи в файл данные будут отправляться через порт, а при чтении программа будет получать уже принятые данные из буфера СОМ-порта.

     Windows

     COM-порты  в операционной системе Windows — это именованные каналы для передачи данных, называемые обычно COM1, COM2 и т. д. по порядку обнаружения драйверов соответствующих устройств. Например, для обмена информации через Bluetooth многие драйверы представляются операционной системе как COM-порт, и резервируют похожее имя. Следует также отметить, что организация взаимодействия по последовательному порту с точки зрения программирования реализуется значительно легче, чем другие способы.^{[источник не указан 694 дня]} 

     Для каждого порта в реестре имеется  раздел. Эти разделы имеют такие  имена: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Serial\Parameters\Serial10000

где последнее  значение “Serial10000” - уникальный номер  для каждого нового добавленного в систему COM-порта, для второго  – “Serial10001” и т.д

     Для связи с устройствами, поддерживающими Bluetooth, некоторым программам (например, к таким программам относятся: программа, которая синхронизирует список контактов  с мобильным телефоном; программа, которая извлекает координаты GPS из GPS-приемника) на компьютере пользователя требуется COM-порт.

     К программам, использующим COM-порты для  поддержки связи с помощью  технологии беспроводного подключения Bluetooth, непосредственно разработанных  фирмой Microsoft, относятся:

     HotSync, используемый в ручных компьютерах

     ActiveSync, используемый в карманных ПК

     Microsoft Streets and Trips 2002

     OS/2

     Имеющийся драйвер COM.SYS поддерживает только 4 COM-порта, каждый из которых должен иметь свою линию прерываний. Для обслуживания COM-портов с общей линией прерывания необходимо воспользоваться драйвером SIO 

     USB (англ. Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина», произносится «ю-эс-би») — последовательный интерфейспередачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Символом USB являются четыре геометрические фигуры: большой круг, малый круг, стрелка и квадрат, расположенные на концах древовидной блок-схемы.

     Разработка  спецификаций на шину USB производится в рамках международной некоммерческой организации USB Implementers Forum (USB-IF), объединяющей разработчиков и производителей оборудования с шиной USB.

     Для подключения периферийных устройств  к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА).

     К одному контроллеру шины USB можно  подсоединить до 127 устройств по топологии «звезда», в том числе и концентраторы. На одной шине USB может быть до 127 устройств и до 5 уровней каскадирования хабов, не считая корневого.

     В настоящее время широко используются устройства, выполненные в соответствии со спецификацией USB 2.0. Недавно появились  устройства, работающие на шине USB 3.0.

     Предварительные версии

     USB 0.7: спецификация выпущена в ноябре 1994 года.

     USB 0.8: спецификация выпущена в декабре 1994 года.

     USB 0.9: спецификация выпущена в апреле 1995 года.

     USB 0.99: спецификация выпущена в августе 1995 года.

     USB 1.0 Release Candidate: спецификация выпущена в ноябре 1995 года.

     USB 1.0

     Спецификация  выпущена 15 января 1996 года.

     Технические характеристики:

     два режима передачи данных:

     режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) — 12 Мбит/с

     режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) — 1,5 Мбит/с

     максимальная  длина кабеля для режима с высокой  пропускной способностью — 5 м ^[1]

     максимальная  длина кабеля для режима с низкой пропускной способностью — 3 м ^[1]

     максимальное  количество подключённых устройств (включая  размножители) — 127

     возможно  подключение устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью к одному контроллеру USB

     напряжение  питания для периферийных устройств  — 5 В

     максимальный  ток, потребляемый периферийным устройством  — 500 мА

     USB 1.1

     Спецификация  выпущена в сентябре 1998 года. Исправлены проблемы и ошибки, обнаруженные в  версии 1.0. Первая версия, получившая массовое распространение.