Интерфейсы

Интерфейс можно определить как демаркационную линию между двумя устройствами. Для взаимодействия двух устройств необходимо, чтобы они подчинялись определенным правилам взаимного сопряжения.

Рассмотрим простую компьютерную систему. Можно выделить два интерфейса, один между процессором и дисковым контроллером, второй — между дисковым контроллером и диском. Для того, чтобы процессор и контроллер могли взаимодействовать между собой, они должны подчиняться определенным правилам взаимного сопряжения. При более детальном рассмотрении отдельный интерфейс может быть представлен в виде нескольких управляющих уровней, расположенных один над другим.

Для обеспечения совместимости на этом уровне гнезда и разъемы должны соответствовать друг другу, провода должны быть правильно подсоединены к штырькам соединителя и т. д. При несоответствии на уровне гнезд или проводов кабеля совместная работа процессора и дискового контроллера невозможна. Механический уровень обеспечивает электрическую среду для переноса сигналов от процессора к дисковому контроллеру. Для взаимодействия двух устройств друг с другом необходимо одинаковое представление электрических сигналов, передаваемых по интерфейсу. Например, если процессор использует сигналы с уровнем ±5 В, а дисковый контроллер с уровнем ±50 В, то передавать что-либо между ними, естественно, невозможно.

Таким образом, обязательна совместимость на двух уровнях: механическом и электрическом. Назначение электрического уровня — передача бит информации из процессора в дисковый контроллер. Предположим, что процессор передает команду из своего буфера в буфер дискового контроллера для выполнения ее контроллером. Команда состоит из набора 1 и 0, которые должны передаваться в виде электрических сигналов на уровне электрического интерфейса. Электрические сигналы передаются через механический интерфейс из штеккеров, гнезд и кабелей в электрический интерфейс на другом конце, где они декодируются, и соответствующие 1 и 0 записываются в буфер дискового контроллера. Для обеспечения взаимодействия процессора и дискового контроллера они должны понимать общий командный язык, который часто называют протоколом. Он определяет, каким образом данные передаются через интерфейс. Естественно, что и на уровне протокола необходимо иметь совместимость на обеих сторонах интерфейса.

Наряду с рассмотренным интерфейсом многие разработчики больших ЭВМ имеют свой собственный стандартный интерфейс; в результате периферийные устройства одних разработчиков не могут работать с большими ЭВМ других разработчиков. Но, поскольку разработчиков больших ЭВМ не так уж много, это не создает серьезных проблем в индустрии ЭВМ. Что касается индустрии передачи данных, то на мировом рынке имеются тысячи терминалов, сотни разработчиков модемов и телекоммуникационных компаний, и если каждый из них будет использовать свой интерфейс, то возникнут большие трудности с интерфейсами терминалов, модемов и т. д.