Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по информатике »
Внешние интерфейсы ПК
![Внешние интерфейсы ПК [03.02.11]](/files/works_screen/87/9.png)
Тема: Внешние интерфейсы ПК
Раздел: Бесплатные рефераты по информатике
Тип: Курсовая работа | Размер: 1.27M | Скачано: 358 | Добавлен 03.02.11 в 12:56 | Рейтинг: +1 | Еще Курсовые работы
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 . ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4
1.1 . Введение 4
1.2. Общая характеристика интерфейсов 5
1.3 . Порты LPT и COM 7
1.4. Шины SCSI и USB 9
1.5. Заключение 14
2 . ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 . Общая характеристика задачи 15
2.2 . Описание алгоритма решения задачи 17
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 26
ПРИЛОЖЕНИЯ 27
Введение
Современная жизнь уже не мыслима без цифровых технологий.
Благодаря созданию мощных процессоров стало возможным использовать такие, уже обыденные вещи, как компьютер, цифровые плееры, карманные записные книжки, ноутбуки.
Устройства сбора и обработки информации, подключаемые к персональным компьютерам (ПК) постоянно развиваются и усложняются. Рост требований ко всему устройству вызывает и рост требований к интерфейсу.
Интерфейс внешнего устройства - интерфейс соединения внешнего устройства с основным блоком компьютера, обеспечивающий пересылку данных между компьютером и его внешними устройствами.
Целью моей курсовой работы является – изучить внешние интерфейсы ПК.
Задачи:
- Охарактеризовать внешние интерфейсы ПК;
- Рассмотреть подробнее шины SCSI, USB и порты LTP, COM.
В практической части курсовой работы рассматривается решение экономической задачи по данным организации, с использованием табличного процессора MS Excel.
Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система (ОС) – Microsoft Windows XP Professional (версия 2002 года) с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office: табличного процессора MS Excel и текстового редактора MS Word на ПК.
Краткие характеристики ПК:
- Данная курсовая работа была выполнена на ПК - Intel (R) Core (TM)2 Duo CPU с тактовой частотой процессора - 2,53 ГГц;
- Оперативной памятью 2,00 ГБ ОЗУ;
1. Теоретическая часть
1.1. Введение
Интерфе́йс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) — совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.
Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами.
В моей курсовой работе мы поговорим о внешних интерфейсах, позволяющих подключать к ПК разнообразные периферийные устройства и их контроллеры.
По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные (порт LTP) и последовательные (порт COM).
В архитектуре современных компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее.
1.2. Общая характеристика интерфейсов
В настоящее время компьютеры могут иметь множество внешних интерфейсов. Наиболее распространены следующие:
- шина SCSI
SCSI (Small Computer System Interface ) – интерфейс малых
вычислительных систем) – шина, которая предназначена для подключения высокопроизводительных дисковых устройств; скорость обмена данными до 320 Мбайт/с;
- шина USB (Universal Serial Bus)
USB соответствует современному унифицированному стандарту на шину и разъём. К шине USB можно подключить до 127 внешних устройств одновременно. Скорость обмена данными до 12 Мбит/с, а у последней модификации шины USB 2.0 – до 60 Мбит/с;
- параллельный порт (LPT-порт) Centronics
Параллельный порт предназначен для подключения принтера, сканера, внешних дисководов и др.; данные передаются байтами со скоростью около 2 Мбайт/с;
- последовательный порт (COM-порт) RS-232C
Последовательный порт предназначен для подключения низкоскоростных внешних устройств, таких как мышь, модем и тд.; данные передаются битами со скоростью около 100 Кбайт/с;
- последовательный инфракрасный порт IrDA
IrDA относится к категории wireless (беспроводных) внешних интерфейсов, однако в отличие от радио-интерфейсов, канал передачи информации создается с помощью оптических устройств. Опыт показывает, что среди других беспроводных линий передачи информации инфракрасный (ИК) открытый оптический канал является самым недорогим и удобным способом передачи данных на небольшие расстояния (до нескольких десятков метров).
Кроме этих внешних интерфейсов, компьютеры могут иметь разъемы для подключения внешнего монитора, клавиатуры, мыши. Некоторые компьютеры имеют встроенные модемы и сетевые адаптеры, тогда они располагают, соответственно, телефонным и сетевым внешними интерфейсами.
Подключение стандартных внешних устройств обычно не вызывает
никаких проблем: надо только присоединить устройство к компьютеру соответствующим стандартным кабелем и (возможно) установить на компьютер программный драйвер. Знать особенности внешних интерфейсов пользователю в данном случае не обязательно. В случае инфракрасного порта не нужен даже кабель.
Гораздо сложнее ситуация, когда к компьютеру требуется присоединить нестандартное внешнее устройство. В этом случае необходимо доскональное знание особенностей используемых интерфейсов и умение эффективно с ними работать.
Чаще всего для подключения нестандартных внешних устройств используются системная магистраль ISA, параллельный порт Centronics (LPT) и последовательный порт RS-232C (COM).
Далее более подробно будут рассмотрены шины SCSI и USB, а также порты LPT и СОМ.
1.3. Порты LTP и COM
Стандартными средствами для подключения большинства внешних устройств в течение десятков лет являлись и являются последовательный (СОМ) и параллельный (LPT) порты со скоростью передачи соответственно 0,148 и 1,2 Мбит/с.
Последовательная и параллельная передача данных хотя и служат одной цели, обмену данными и связи между периферией и модулем обработки данных (материнской платой), но используют различные методы и принципы обмена информацией.
Последовательный порт (СОМ), в основном, используется для подключения мыши, модема, соединения двух компьютеров. Термин «последовательный» означает, что передача данных осуществляется по одиночному проводнику, а биты при этом передаются последовательно, один за другим. До настоящего времени для последовательной связи IBM PC-совместимых компьютеров используются адаптеры с интерфейсом RS-232С (новое название EIA-232D).
В современном IBM PC - совместимом компьютере может использоваться до четырех последовательных портов (COM1, COM2, COM3 и COM4). Основой последовательного адаптера является микросхема UART . Обычно используется микросхема UART 16550A. Она имеет 16-символьный буфер на прием и на передачу и, кроме того, может использовать несколько каналов прямого доступа в память DMA. При передаче микросхема UART преобразует параллельный код в последовательный и передает его побитно в линию, обрамляя исходную последовательность битами старта, останова и контроля. При приеме данных UART преобразует последовательный код в параллельный (разумеется, опуская служебные символы).Непременным условием правильной передачи (приема) является одинаковая скорость работы приемного и передающего UART, что обеспечивается стабильной
частотой кварцевого резонатора. Основное преимущество последовательной передачи - возможность пересылки данных на большие расстояния, как правило, не менее 30 метров.
Через параллельный порт (LPT) обычно осуществляется подсоединение принтера, сканера. В параллельных портах для одновременной передачи байта информации используется восемь линий. Этот интерфейс отличается высоким быстродействием, поэтому он часто применяется для подключения к компьютеру принтера, а также для соединения компьютеров (так как при этом скорость передачи данных значительно выше, чем при соединении через последовательные порты). Существенным недостатком параллельного порта является то, что соединительные провода не могут быть слишком длинными. При большой длине соединительного кабеля в него приходится вводить промежуточные усилители сигналов, так как в противном случае возникает много помех. Персональный компьютер работает максимум с тремя параллельными портами (LPT1, LPT2 и LPT3). Подсоединение кабеля к адаптеру параллельного интерфейса производится через 25-контактный разъем типа DB - Shell (DB-25), а со стороны принтера используется специальный 36-контактный разъем типа Centronics. Так как частота передаваемых сигналов может достигать десятков кГц, длина кабелей < трех метров.
Развитие интерфейсов СОМ и LPT было реализовано соответственно стандартами RS-422/485 и IEEE-1284 (ЕСР/ЕРР), обеспечившими значительное увеличение скорости передачи до 10 и 24 Мбит/с. Стандарт IEEE-1284 также позволил реализовать упаковку-распаковку данных по широко используемому алгоритму RLE на "лету" непосредственно в процессе их передачи, что дополнительно повысило скорость передачи. Однако и эти стандарты не решали вопроса увеличения общего количества подключаемых к компьютеру устройств, поскольку к каждому из портов
можно было подключить только одно устройство.
1.4. Шины SCSI и USB
SCSI - Small Computer Systems Interface (системный интерфейс для малых компьютеров) - интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жесткие диски, накопители на магнитооптических дисках, стримеры, сканеры и т.д. Применяется в различных архитектурах компьютерных систем, а не только в PC. Стандарт определяет не только физический интерфейс, но и систему команд, управляющих устройствами SCSI. За время своего существования стандарт активно развивался и к настоящему времени существуют следующие варианты (термины в таблице утверждены техническим комитетом T10 по SCSI):
|
|
Название |
Макси- |
Разрядность шины |
Максимальная длина кабеля в метрах (1) |
Макси- |
||
|
|
Single- |
Диф- |
LVD |
||||
|
SCSI-1 (2) |
5 |
8 |
6 |
25 |
(3) |
8 |
|
|
Fast SCSI (2) |
10 |
8 |
3 |
25 |
(3) |
8 |
|
|
Fast Wide SCSI |
20 |
16 |
3 |
25 |
(3) |
16 |
|
|
Ultra SCSI (2) |
20 |
8 |
1.5 |
25 |
(3) |
8 |
|
|
Ultra SCSI (2) |
20 |
8 |
3 |
25 |
(3) |
4 |
|
|
Wide Ultra SCSI |
40 |
16 |
- |
25 |
(3) |
16 |
|
|
Wide Ultra SCSI |
40 |
16 |
1.5 |
- |
- |
8 |
|
|
Wide Ultra SCSI |
40 |
16 |
3 |
- |
- |
4 |
|
|
Ultra2 SCSI (2,4) |
40 |
8 |
(4) |
25 |
12 |
8 |
|
|
Wide Ultra2 SCSI (4) |
80 |
16 |
(4) |
25 |
12 |
16 |
|
|
Wide Ultra3 SCSI (6) |
160 |
16 |
(4) |
(5) |
12 |
16 |
|
|
Wide Ultra3 SCSI 320 (6) |
320 |
16 |
(4) |
(5) |
12 |
16 |
|
Примечания:
- Кабель максимальной длины не рекомендуется использовать.
- Слово "narrow" может предшествовать этому термину.
- В стандартах SCSI не предполагается применение технологии LVD для таких вариантов интерфейса.
- Только в том случае, если все устройства на шине поддерживают LVD, возможно использование кабеля до 12 метров длиной и, кроме этого, работа со скоростью обмена 80 MBytes/s. В случае установки хотя бы одного устройства Single-Ended SCSI все параметры интерфейса определяются именно этим единственным устройством, т.е. преимущества LVD Ultra2 SCSI становятся недоступными.
- Дифференциальный сигнал не используется на скоростях выше 80 MBytes/s.
- Все интерфейсы выше Ultra2 только 16-ти разрядные.
Для определения того, в каком режиме может работать конкретное устройство, например, жесткий диск, часто требуется знать расшифровку SCSI икон, которыми маркируется устройство:
|
"Классический" single-ended SCSI. |
|
|
LVD SCSI. Оборудование, маркированное такой иконой, может работать только с LVD SCSI контроллерами. |
|
|
Обозначает устройство, поддерживающее как обычный, single-ended SCSI, так и с LVD SCSI. |
|
Используемые SCSI разъемы сведены в таблицу:
|
Интерфейс |
Разъем |
|
Разъем под SCSI-1. Используется, в основном, в недорогих сканерах. |
|
|
Разъем, использовавшийся в компьютерах Sun Microsystem |
|
|
Используется для 8-ми разрядного Fast SCSI. |
|
|
SCSI разъем компьютеров от Apple. |
|
|
Разъем для всех 16-ти разрядных вариантов SCSI |
|
|
Разъем для всех 16-ти разрядных вариантов SCSI, совмещенный с питанием. Применяется для облегчения "горячей" замены. |
|
USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры PC, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники. Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 года.
USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры PC, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники. Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 года. Архитектура USB определяется следующими критериями:
* легко реализуемое расширение периферии PC;
* дешевое решение, поддерживающее скорость передачи до 12 Mбит/с;
* полная поддержка в реальном времени передачи аудио и (сжатых) видеоданных;
* гибкость протокола смешанной передачи изохронных данных и асинхронных сообщений;
* интеграция с выпускаемыми устройствами;
* доступность в PC всех конфигураций и размеров;
* обеспечение стандартного интерфейса, способного быстро завоевать рынок;
* создание новых классов устройств, расширяющих PC;
С точки зрения конечного пользователя, привлекательны следующие черты USB:
* простота кабельной системы и подключений;
* скрытие подробностей электрического подключения от конечного пользователя.
* возможность динамического подключения и конфигурирования ПУ.
Структура USB
USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост-компьютером и множеством ПУ. Распределение пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реализуется им с помощью посылки маркеров. Шина позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств.
Устройства (Device) USB могут являться хабами, функциями или их комбинацией. Хаб (Hub) обеспечивает дополнительные точки подключения устройств к шине. Функции (Function) USB предоставляют системе дополнительные возможности, например подключение к ISDN, цифровой джойстик, акустические колонки с цифровым интерфейсом и т. п.Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечивающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и предоставление информации, описывающей устройство. Многие устройства, подключаемые к USB, имеют в своем составе и хаб, и функции. Работой всей системы USB управляет хост-контроллер (Host Controller), являющийся программно-аппаратной подсистемой хост - компьютера. Физическое соединение устройств осуществляется по топологии многоярусной звезды. Центром каждой звезды является хаб, каждый кабельный сегмент соединяет две точки - хаб с другим хабом или с функцией. В системе имеется один хост-контроллер, расположенный в вершине пирамиды устройств и хабов. Хост-контроллер интегрируется с корневым хабом (Root Hub), обеспечивающим одну или несколько точек подключения - портов. Контроллер USB, входящий в состав чипсетов, обычно имеет встроенный двухпортовый хаб. Логически устройство, подключенное к любому хабу USB и сконфигурированное , может рассматриваться как непосредственно подключенное к хост-контроллеру.
Функции представляют собой устройства, способные передавать или принимать данные или управляющую информацию по шине. Типично функции представляют собой отдельные ПУ с кабелем, подключаемым к порту хаба. Физически в одном корпусе может быть несколько функций со встроенным хабом, обеспечивающим их подключение к одному порту. Эти комбинированные устройства для хоста являются хабами с постоянно подключенными устройствами-функциями.
В рассматриваемую структуру входят следующие элементы:
* Физическое устройство USB - устройство на шине, выполняющее функции, интересующие конечного пользователя.
* Client SW - ПО, соответствующее конкретному устройству, исполняемое на хост - компьютере. Может являться составной частью ОС или специальным продуктом.
* USB System SW - системная поддержка USB, независимая от конкретных устройств и клиентского ПО.
* USB Host Controller - аппаратные и программные средства для подключения устройств USB к хост-компьютеру.
1.5. Заключение
Популярность новых внешних интерфейсов постепенно растет.
Современные ОС обеспечивают программисту и пользователю возможность адекватной работы с сетевыми ресурсами, мощные графические средства, безопасность многозадачного подхода к программированию. Но за эти и другие ставшие привычными удобства приходится расплачиваться утратой способности пользовательской программы обрабатывать сигналы в реальном времени. Даже на уровне драйвера ядра такие возможности сильно ограничены, не говоря уже о неоправданном возрастании сложности, а значит и стоимости программирования при перенесении функциональности прикладной задачи на уровень ядра ОС.
Эти обстоятельства привели к тому, что любое современное внешнее устройство, предназначенное для связи с реальным миром, в интерфейсной части содержит средства обработки и буферизации данных.
Еще одна важная причина усложнения интерфейсной части внешних устройств заключается в том, что конкурентоспособность изделия в огромной степени зависит от удобства его применения конечным потребителем. Последнее десятилетие в развитии методов подключения устройств к компьютерам наблюдается четкая тенденция к упрощению действий пользователя, необходимых для аппаратного и программного встраивания той или иной «периферии» в вычислительную систему.
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Общая характеристика задачи
В организации ведется журнал расчета подоходного налога с зарплат сотрудников в разрезе подразделений. Виды подразделений представлены на рис.1. При этом работает следующее правило.
Все вычеты предоставляются согласно таблице рис.2 только работникам «основного» места работы, остальные работники платят налог с общей суммы.
- Построить таблицы по приведенным ниже данным (рис.1-3).
- Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения графы журнала расчета налога на доходы с физических лиц (НДФЛ) (рис.3): «Наименование подразделения», «НДФЛ».
- Настроить проверку в поле «Вид места работы» на вводимые значения с выводом сообщения об ошибке.
- Определить помесячную сумму уплаченного сотрудником налога (за несколько месяцев).
- Определить общую сумму НДФЛ по каждому подразделению.
- Определить общую перечисляемую организацией сумму НДФЛ за месяц.
- Построить гистограмму по данным сводной таблицы.
При этом в организации ведётся журнал расчёта налога на доходы с физических лиц. Он изображен на рис. 3.
Рис.1. Список подразделений организации
|
Код подразделения |
Наименование подразделения |
|
1 |
АХО |
|
2 |
1 цех |
|
3 |
2 цех |
|
4 |
Бухгалтерия |
|
5 |
Склад |
Рис.2. Ставки льгот и налогов
|
НДФЛ, % |
Стандартный вычет на сотрудника |
Вычет на одного ребенка |
Вычет по инвалидности |
|
13 |
400 |
300 |
400 |
Рис.3. Журнал расчета налога на доходы с физических лиц
|
Дата начислений |
Таб. номер |
ФИО сотрудника |
Код подразделения |
Наименование подразделения |
Начислена зарплата |
Вид места работы |
Количество детей |
Льгота по инвалидности |
НДФЛ |
|
30.11.2005 |
101 |
Иванов С.М. |
1 |
|
8254 |
основное |
1 |
|
|
|
30.11.2005 |
102 |
Воробьева В.С. |
4 |
|
7456 |
не основное |
2 |
|
|
|
30.11.2005 |
103 |
Сидоров В.С. |
2 |
|
6385 |
основное |
|
|
|
|
30.11.2005 |
104 |
Васильев В.И. |
3 |
|
7214 |
основное |
|
инвалид |
|
|
30.11.2005 |
105 |
Емельянов И.П. |
2 |
|
8023 |
основное |
3 |
|
|
|
30.11.2005 |
106 |
Петров П.В. |
3 |
|
6595 |
основное |
1 |
|
|
|
30.11.2005 |
107 |
Семенова И.О. |
4 |
|
8645 |
основное |
1 |
инвалид |
|
|
30.11.2005 |
108 |
Сомова В.С. |
5 |
|
4550 |
основное |
|
|
|
|
30.11.2005 |
109 |
Печкина С.И. |
1 |
|
6224 |
не основное |
1 |
|
|
|
30.11.2005 |
110 |
Яшин С.Н. |
1 |
|
10364 |
основное |
|
|
|
|
31.12.2005 |
101 |
Иванов С.М. |
1 |
|
8254 |
основное |
1 |
|
|
|
31.12.2005 |
102 |
Воробьева В.С. |
4 |
|
7456 |
не основное |
2 |
|
|
|
31.12.2005 |
103 |
Сидоров В.С. |
2 |
|
6385 |
основное |
|
|
|
|
31.12.2005 |
104 |
Васильев В.И. |
3 |
|
7214 |
основное |
|
инвалид |
|
|
31.12.2005 |
105 |
Емельянов И.П. |
2 |
|
8023 |
основное |
3 |
|
|
|
31.12.2005 |
106 |
Петров П.В. |
3 |
|
6595 |
основное |
1 |
|
|
|
31.12.2005 |
107 |
Семенова И.О. |
4 |
|
8645 |
основное |
1 |
инвалид |
|
|
31.12.2005 |
108 |
Сомова В.С. |
5 |
|
4550 |
основное |
|
|
|
|
31.12.2005 |
109 |
Печкина С.И. |
1 |
|
6224 |
не основное |
1 |
|
|
|
31.12.2005 |
110 |
Яшин С.Н. |
1 |
|
10364 |
основное |
|
|
|
2.2. Описание алгоритма решения задачи
Наименование экономической задачи: в организации бухгалтерия осуществляет деятельность, связанную с ведением журнала расчета подоходного налога с зарплат сотрудников в разрезе подразделений.
Цель:
- Построить таблицы по приведенным данным.
- Организовать автоматический расчет и заполнение графы журнала налога на доходы с физических лиц (НДФЛ): «Наименование подразделения», «НДФЛ».
- Настроить проверку в поле «Вид места работы» на вводимые значения с выводом сообщения об ошибке.
- Определить помесячную сумму уплаченного сотрудником налога (за несколько месяцев).
- Определить общую сумму НДФЛ по каждому подразделению.
- Определить общую перечисляемую организацией сумму НДФЛ за месяц.
- Построить гистограмму по данным сводной таблицы
Место решения: данная задача будет решена с помощью MS Excel.
Список использованной литературы
- «Шина USB и FireWire».- http://cxem.net/comp/comp56.php(15.04.09)
- Дмитрий Чеканов. «Энциклопедия интерфейсов компьютера». –http://www.thg.ru/howto/20051125/index.html (9.04.09)
- Информатика: Методические указания по выполнению курсовой работы для самостоятельной работы студентов II курса (первое высшее образование). – М.: Вузовский учебник, 2006. – 60 с.
- Информационный центр. Статьи, обзоры описания.«Описания интерфейсов SCSI.»-http://www.spline.ru/information/reviews/interface/SCSI_glossary(15.04.09)
- Степанов А.Н. Информатика: Учебник для вузов. – Спб.: Питер, 2005. – 684 с.
- Экономическая информатика и вычислительная техника: Учебник / Г.А. Титоренко, Л.В. Черняк, Л.В. Еремин и др.; Под ред. В.П. Косарева, А.Ю. Королева. – Изд.2-е, перераб. и доп. – М.: Финансы и статистика, 1998.-336с.: ил.
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы
Veretenka Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).
Чтобы скачать бесплатно Курсовые работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Важно! Все представленные Курсовые работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.
Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.
Если Курсовая работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.
Добавление отзыва к работе
Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.