Михаил Гук
Наиболее полное и подробное руководство
Аппаратные интерфейсы ПК
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж
Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара
Киев • Харьков • Минск
2002
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
Введение
Глава 11.1. Традиционный LPT-порт
1.2. Расширения параллельного порта
1.3. Стандарт IEEE 1284
1.3.1. Полубайтный режим ввода — Nibble Mode
1.3.2. Двунаправленный байтный режим — Byte Mode
1.3.3. Режим EPP
1.3.4. Режим ЕСР
1.3.5. Режимы и регистры ЕСР-порта
1.3.6. Согласование режимов IEEE 12841.3.7. Физический и электрический интерфейсы1.3.8. Развитие стандарта IEEE 1284
1.4. Системная поддержка LPT-порта
1.5. Параллельный порт и PnP
1.6. Применение LPT-порта
1.7. Конфигурирование LPT-портов
1.8. Неисправности и тестирование параллельных портов
Глава 2
2.1. Интерфейс RS-232C
2.2. Родственные интерфейсы и преобразователи уровней
2.3. Асинхронный режим передачи
2.4. Управление потоком данных
2.5. Микросхемы асинхронных приемопередатчиков
2.6. Системная поддержка СОМ-портов
1.7. Конфигурирование LPT-портов
2.8. Использование СОМ-портов
2.9. СОМ-порт и РnР
2.10. Неисправности и тестирование СОМ-портов
2.10.1. Проверка конфигурирования
2.10.2. Функциональное тестирование
2.10.3. Питание от интерфейса, или Причины неработоспособности мыши
Глава 3
3.1. Инфракрасный интерфейс IrDA
3.2. Радиоинтерфейс Bluetooth
Содержание
Глава 4
4.1. Шина USB
4.1.1. Организация шины USB
4.1.2. Модель передачи данных
4.1.3. Протокол
4.1.4. Типы передач данных
4.1.5. Синхронизация при изохронной передаче
4.1.6. Хост
4.1.7. Применение шины USB .101
4.1.8. Разработка собственных устройств USB
4.2. Шина IEEE 1394 - FireWire
4.2.1. Физический уровень сети
4.2.2. Протокол IEEE 1394
4.2.3. Устройства и адаптеры 1394
4.2.4. Использование 1394
Глава 5
5.1. Параллельные интерфейсы SCSI
5.1.1. Кабели, разъемы, сигналы
5.1.2. Терминаторы
5.1.3. Протокол шины
5.1.4. Конфигурирование устройств
5.1.5. Подключение устройств к шине
5.2. Интерфейс Fibre Channel
5.3. Хост-адаптер SCSI
5.4. Управление интерфейсом и выполнение команд
Глава 6
6.1. Шины ISA, EISA и PC/104
6.1.1. Обычная передача данных
6.1.2. Прямой доступ к памяти — DMA
6.1.3. Прямое управление шиной
6.1.4. Регенерация памяти
6.1.5. Прерывания
6.1.6. Шина РС/104
6.1.7. Конфигурирование интерфейсных карт ISA и EISA
6.1.8. Спецификация Plug and Play для шины ISA
6.2. Шина PCI
6.2.1. Адресация устройств PCI
6.2.2. Протокол шины PCI
6.2.3. Команды шины, адресация памяти и ввода-вывода2
6.2.4. Таймеры, задержки и буферы
6.2.5. Пропускная способность шины
6.2.6. Прерывания
6.2.7. Прямой доступ к памяти, эмуляция ISA DMA (PC/PCI)
6.2.8. Электрический интерфейс, слоты и карты PCI
6.2.9. Иные конструктивы с шиной PCI
6.2.10. Мосты PCI
8
6.2.11. Программный доступ к конфигурационному пространству и генерация специальных циклов
6.2.12. Конфигурирование устройств
6.2.13. Классы устройств PCI
6.2.14. PCI BIOS
6.2.15. Разработка собственных устройств PCI
6.3. Магистральный интерфейс AGP
6.4. Интерфейс LPC
6.5. Шины и карты расширения блокнотных ПК
6.5.1. Интерфейсы PCMCIA, PC Card и CardBus
Глава 7
7.1. Динамическая память
7.1.1. Асинхронная память — FPM, EDO и BEDO DRAM
7.1.2. Синхронная память — SDRAM и DDR SDRAM
7.1.3. Память Rambus DRAM
7.1.4. Память с виртуальными каналами — VC DRAM
7.1.5. Модули динамической памяти
7.2. Статическая память
7.3. Энергонезависимая память
7.3.1. Постоянная и полупостоянная память — ROM, PROM, EPROM
7.3.2. EEPROM и флэш-память
7.3.3. Энергонезависимая память с последовательными интерфейсами
Глава 8
8.1. Интерфейс клавиатуры
8.1.1. Интерфейс клавиатуры AT и PS/2
8.1.2. Контроллер интерфейса клавиатуры и мыши 8042/8242
8.1.3. Системная поддержка и программный интерфейс
8.2. Интерфейсы мыши
8.2.1. Последовательные мыши — MS Mouse и PC Mouse
8.2.2. Мышь PS/2
8.2.3. Мышь Bus Mouse
8.3. Интерфейсы принтеров и плоттеров
8.3.1. Параллельные интерфейсы — Centronics, IEEE 1284, ИPNP
8.3.2. Последовательные интерфейсы
8.3.3. Системная поддержка принтера
8.4. Интерфейсы графических адаптеров
8.4.1. Дискретный интерфейс RGB TTL
8.4.2. Аналоговые интерфейсы RGB
8.4.4. Цифровые интерфейсы P&D, DVI и DFP
8.4.5. Внутренние цифровые интерфейсы
8.4.6. Видеоинтерфейсы
8.5. Интерфейсы аудиоустройств
8.5.1. Аналоговые интерфейсы
8.5.2. Цифровые интерфейсы
8.5.3. Интерфейс MIDI
8.5.4. Интерфейс дочерней карты
8.6. Интерфейс игровых устройств — Game-порт
Содержание 9
Глава 9
9.1. Интерфейс НГМД
9.1.1. Аппаратный интерфейс
9.1.2. Контроллер НГМД
9.2. Интерфейс АТА/ATAPI (IDE)
9.2.1. Параллельный интерфейс АТА
9.2.2. Последовательный интерфейс Serial АТА
9.3. Интерфейсы и конструктивы твердотельных носителей информации
9.3.1. CompactFlash
9.3.2. SmartMedia Card
9.3.3. MultiMediaCard и Sequre Digital
9.3.4. Miniature Card
9.4. Системная поддержка устройств хранения
Глава 10
10.1. Стандарты и интерфейсы Ethernet
10.2. Сетевые адаптеры
10.3. Интерфейс коммутируемой телефонной линии и телефонного аппарата
Глава 11
11.1.1. Шина I2C
11.1.1. Шина I2C
11.1.2. Шина ACCESS.Bus
11.1.3. Шина SMBus
11.1.4. Сравнение шин I2C, ACCESS.bus и SMBus
11.2. Шина управления SMI интерфейса МП
11.3. Интерфейс SPI
11.4. Интерфейс JTAG
11.5. Программно-управляемая реализация последовательных интерфейсов
Глава 12
12.1. Пространство физической памяти
12.2. Пространство ввода-вывода
12.3. Аппаратные прерывания
12.3.1. Совместное использование прерываний
12.4. Прямой доступ к памяти — DMA
12.4.1. Контроллер прямого доступа 8237А
12.5. Процессоры х86
12.5.1. Возможности адресации памяти процессорами различных поколений
12.5.2. Проблемы страничной переадресации
12.5.3. Инструкции ввода-вывода
12.5.4. Прерывания
12.6. Аппаратные средства измерения времени
12.7. Способы запуска программ
12.8. Сервисы и прерывания BIOS
12.8.1. Int 09h, Int16 h — поддержка клавиатуры
10 Содержание
12.8.2. int 10h — видеосервис
12.8.3. Int 13h — поддержка дисков
12.8.4. Int 14h — поддержка СОМ-портов
12.8.5. Int17 h — поддержка принтера
12.8.6. Int 1Ah и Int 15h—поддержка таймеров
12.8.7. PCI BIOS
12.9. Расширения ROM BIOS
12.9.1. ROM BIOS карт ISA PnP
12.9.2. Expansion ROM карт PCI
Глава 13
13.1. Общие вопросы электропитания и заземления
13.2. Гальваническая развязка
13.3. Интерфейсы блока питания PC
Литература
Алфавитный указатель
|
