COMUNICAREA MEDIU-SISTEM-MEDIU . CONECTAREA PERIFERICELOR LA SISTEM

COMUNICAREA MEDIU-SISTEM-MEDIU . CONECTAREA PERIFERICELOR LA SISTEM

Dupa cum am vazut , majoritatea calculatoarelor tip PC , compatibile IBM , contin o placa de baza dotata cu sloturi ( puncte de conectare la magistralele sistemului ) prin care se cupleaza placile de extensie , respectiv porturile seriale sau paralele pentru conectarea altor dispozitive ( mouse , imprimanta , CD-ROM , unitati de disc amovibile etc.). In general , in categoria perifericelor cu cuplare interna in sloturi , intra placa video sau acceleratorul grafic , controller-ul de disc flexibil si harddisc , placa de sunet , placa de retea , plachetele de memorie RAM , placi pentru digitizarea imaginilor si afisarea acestora pe monitor etc.

Intre toate aceste componente se asigura legatura prin intermediul transmisiunilor

de semnale ( instrutiuni , comenzi , date ) , pe baza unor protocoluri si seturi de reguli standardizate .

Sistemele de calcul sunt masini ce lucreaza numai in sistem de numeratie binar , acesta fiind sistemul de numeratie optim ce se poate folosi la o masina de calcul ideala,

deoarece se folosesc numai doua cifre -0 si 1- pentru reprezentarea oricarei informatii

, de orice natura si forma . Aceste numere au corespondenta in doua nivele de tensiune , in general 0Vcc (low level) si 5Vcc (high level) in logica pozitiva sau nivele inverse pentru logica negativa .

Dupa cum se stie , cea mai mica entitate de informatie este bitul si poate lua doua valori:0 sau 1 . Un grup de 8 biti succesivi formeaza o structura numita octet sau byte.Sunt folositi de asemenea si multiplii: Ko sau KB , Go sau GB si To sau TB.

Toate transferurile de informatii si date , intre diverse componente ale sistemului de calcul sau intre doua sau mai multe sisteme legate intr-o retea , transferuri care se realizeaza de-a lungul si cu ajutorul magistralelor , se desfasoara la nivel de bit , octet , cuvint sau bloc de octeti . Aceste transferuri de biti se pot efectua in doua moduri : prin transmisie paralela si transmisie seriala .

Transmisia paralela ( vezi figura1 ) este mai ficienta prin faptul ca se desfasoara pentru 8biti simultan , pe 8 cai diferite .

Transferul unui grup de octeti are loc cu o viteza considerabila , dar are dezavantajul costului ridicat al instalatiei fizice ce presupune existenta a 8 fire si a unei interfete paralele aparte .De aceea , aceasta transmisie se foloseste la echipamentele ce trebuie sa vehiculeze volume mari de date intr-un interval de timp foarte scurt.

Porturile paralele sunt folosite in general la comunicatia unidirectionala ( dar nu in sens strict si dispun de 25 de pini (vezi fig.2) .

Configuratia porturilor paralele

Configuratia porturilor paralele nu este tot atat de complicata ca cea a porturilor seriale.Chiar si calculatorul original IBM PC are suport BIOS pentru trei porturi LPT,iar sistemul DOS l-a avut,de asemenea,intotdeauna.

Deoarece BIOS si DOS au definit de la inceput trei porturi paralele,problemele cu sistemele mai vechi sunt putin frecvente.Acestea pot totusi sa apara din lipsa disponibilitatii unor porturi comandate prin intreruperi la sistemele cu magistrala ISA.In mod normal,un port comandat prin intreruperi nu este absolut necesar pentru operatiile de imprimare;de fapt,multe programe nu folosesc posibilitatea de comanda prin intreruperi.Intreruperea este totusi folosita de multe aplicatii ,cum sunt programele de tiparire din retea si alte tipuri de tiparire in paralel sau de tip spooler(din fisiere de tiparire. De asemenea, orice program utilitar pentru o imprimanta laser rapida ar folosi des posibilitatea de intrerupere pentru a permite imprimarea.Daca folosim acest tip de aplicatii in cazul unui port care nu este comandat prin intreruperi, imprimarea se va face foarte lent sau se va opri. Singura solutie este sa folosim un port comandat prin intreruperi. Datorita faptului ca sistemele PS/2 cu magistrala MCApot folosi in comun intreruperile, ele nu au aceste probleme si toate porturile paralele din aceste sisteme sunt comandate prin intreruperi pe IRQ7.

Pentru a configura porturile paralele in sistemele cu magistrala ISA, trebuie sa pozitionam cateva jumpere si comutatoare. Deoarece fiecare placa de pe piata este diferita, trebuie sa consultam manualul OEM pentru o anumita placa daca avem nevoie sa stim cum trebuie sa fie configurata aceasta. IBM include aceste informatii in documentatia fiecarei placi . IBM ofera manuale tehnice pentru optiuni si adaptoare , ca si manuale de service si intretinere hard , care descriu in detaliu pozitiile jumperelor si comutatoarelor placilor adaptoare IBM. Alti producatori ofera pur si simplu pe langa placa , un manual care descrie placa si include informatiile de configurare. Sistemele PS/2 cu magistrala MCA au configurarea automata sau comandata soft.

Transmisia seriala este mult mai simpla deoarece nu necesita decat o cale de transmisie , un octet transmitandu-se bit cu bit (de aceea este folosita la comunicatiile intre diverse sisteme de calcul obisnuite ). In plus , costurile echipamentelor sunt foarte mici.

Dezavantajul rezida din viteza transmisie , practic , de zece ori mai mica fata de cea paralela. Este totusi transmisia folosita cel mai des , fiind fiabila , ieftina si simplu

de intretinut ( vezi fig.3 ).

Porturile seriale sunt folosite la transmisia bidirectionala si idspun de 9 pini ( vezi fig.4) .Semnificatia pinilor este data in tabelul 2 .

Pentru ambele tipuri de transmisii este aceeasi marime fizica ce caracterizeaza numarul de unitati binare ce se transmit in unitatea de timp si anume , viteza de transmisie .

Unitatile de masura folosite curent sunt bps (biti per secunda ) si baud ( numarul de semnale electrice per secunda sau numarul de schimbari ale tensiunii intr-o secunda - sa nu uitam ca transmisia cifrelor 0 si 1 inseamna de fapt transmisia unor trenuri de semnale electrice cu doua niveluri extreme , corespunzatoare celor doua simboluri binare ).

Configuratia porturilor seriale

De fiecare data cand un port serial primaste un caracter , el trebuie sa atentioneze calculatorul activand o linie de intrerupere ( IRQ ) . Sistemele cu magistrala ISA pe 8 biti au opt asemenea linii , iar cele cu magistrala ISA pe 16biti au 16 linii . Controlerul 8259 manipuleaza de regula aceste cereri de atentionare . Intr-o configuratie standard , COM1 foloseste IRQ4 , iar COM2 utilizeaza IRQ3.

Atunci cand elementul ROMBIOS conecteaza aceste porturi , este posibil sa apara o problema . Daca aututestul POST nu gaseste portul seria 3F8 , dar detecteaza in schimb 2F8 este atribuit eronat portului serial COM1 . Linia IRQ rezervata pentru COM1 este IRQ4 , dar acest port serial foloseste adresa portului COM2 , adica foloseste IRQ3 in loc de IRQ4 .

O alta problema este aceea ca IBM nu a introdus niciodata suportul BIOS pentru COM3 in sistemelele sale originale cu magistrala ISA . Prin urmare comanda DOS MODE nu poate lucra cu porturile seriale aflate dincolo de COM2 , deoarece DOS primeste datale de intrare/iesire de la BIOS , care , in timpul rularii autotest POST , detecteaza ce este instalat in sistem si unde .

Pentru a evita aceasta problema , cele mai multe programe de comunicatii si unele periferice seriale ( ca mouse-ul ) accepta porturile COM cu numar de ordine mai mare , adresandu-le direct si nu apeland functii DOS . Porturile suplimentare trebuie sa utilezeze intreruperi separate . Daca veti folosi simultan doua porturi COM , acestea vor trebui sa aiba intreruperi opuse . Iata care sunt posibilitatile de operare simultana in configuratia standard de porturi si intreruperi :

COM1 ( IRQ4 ) si COM2 ( IRQ3 )

COM1 ( IRQ4 ) si COM4 ( IRQ3 )

COM2 ( IRQ3 ) si COM3 ( IRQ4 )

COM3 ( IRQ4 ) si COM4 ( IRQ3 )

Impartiti intrarile portului COM in aceste grupuri de cate doua , imperechind dispozitive seriale care nu se vor utiliza simultan pe aceeasi intrerupere si dispozitive care vor fi folosite in acelasi timp pe intreruperi diferite . Observati ca sistemele PS/2 cu arhitectura Micro Channel fac exceptie de la acest gen de probleme intrucat dispun de un BIOS care cauta porturile aditionale , iar magistrala MCA poate partaja cintreruperile fara conflicte .

Pentru a configura placi seriale pe sisteme cu magistrala ISA , va trebui probabil sa pozitionati cateva jumpere si comutatoare . Cum fiecare placa de pe piata este diferita , va trebui sa consultati de fiecare data manualul OEM pentru a stii cum trebuie sau cum poate fi configurata o anumita placa . Sistemele PS/2 cu magistrala MCA au configuratie automata sau comanda prin soft .

Standardele modemurilor

Laboratoarele Bell si CCITT au stabilit standardele pentru protocoalele modemurilor . Un protocol este o metoda prin care doua entitati diferite se inteleg sa comunice .

Standardele modemurilor se pot imparti in urmatoarele trei grupuri :

- Standarde de modulatie :

Bell 103

Bell 212A

CCITT V.21

CCITT V.22bis

CCITT V.29

CCITT V.32

CCITT V.32bis

n   Standarde pentru corectia erorilor :

CCITT V.42

n   Standarde pentru compresia datelor :

V.42bis

Standarde de modulatie.Modulatia este metoda electronica de semnalare folosita de modemuri . Ele trebuie sa utilezeze aceeasi metoda de modulatie pentru a se intelege intre ele . Cele mai raspandite trei metode de modulatie sunt FKS ( frequency-shift keying) , PSK (phase-shift keying) si QAM (quadrature-amplitude modulation) .

Protocoale de corectie a erorilor . Corectia erorilor se refera la posibilitatea pe care o au unele modemuri de a identifica erori in timpul transmisiei si de a retransmite automat datele care par a se fi deteriorat in tranzit . Ca operatia de corectie sa functioneze , ambele modemuri trebuie sa adere la acelasi standard de corectie . V.42 este un protocol de corectie a erorilor compatibil cu MNP 4 .

Standardele de compresie a datelor . Compresia datelor se refera la o posibilitate intrinseca a unor modemuri de a comprima datele pe care le transmit , facand astfel economie de timp si bani pentru utilizatorii de modemuri aflati la distante mari .

O alta clasificare a transmisiilor de date se poate face dupa modul in care este folosita linia de transmisie si anume :

n   transmisie simpla , care se efectueaza pe aceeasi linie ce leaga doua componente , in ambele directii , dar nu concomitent ;

n   transmisie duplex , caz in care componentele ce uzeaza de aceeasi linie de transmisie pot folosi simultan linia la propriile transmisii , in ambele directii , deci o solutie mult mai eficienta decat prima . Diferentele intre aceste doua moduri sunt vizibile ; transmisia duplex este mai rapida, deoarece doua mesaje pot folosi linia simultan , nefiind nevoie de stari de asteptare pentru eliberarea liniei .

Avand in vedere ca pe o linie este necesara transmisia unor grupuri de biti (evident , octeti ) si nu a unor trenuri de biti succesivi , trebuie introdus un mecanism de separare logica a octetilor transportati . De aceea , in constructia interfetelor se foloseste o alta clasificare a transmisiilor si anume :

n   transmisia sincrona (vezi fig 5) , in care grupurile de 8 biti se transmit fara folosirea unor biti fanion sau a unor pauze de transmisie inter-octet , fiind cel mai rapid si eficient mod de transmisie ;

n   transmisia asincrona ( vezi fig.6 ) , un mod mai simplu deoarece , intre octetii transmisi sunt intercalate pauze sau se folosesc biti fanion ( unul sau doi ) , care indica inceputul unui octet si sfirsitul acestuia . La receptie , semnalul este " curatat " de acesti biti fanion , ramanand doar bitii ce semnifica informatia propriuzisa . Comunicarea asincrona nu este gestionata printr-o secventa de tact sau un semnal adiacent de sincronizare a transmisiei .

La fel ca la memorii , si aici se foloseste notiunea de paritate pentru determinarea corectudinii transmisiei de date ( paritate para - numarul total de biti 1 transmisi este par si paritate impara - numarul total de biti 1 transmisi este impar ). Importanta si eficienta folosirii acestei tehnici de securizare a transmisiilor este deosebita prin faptul ca poate fi semnalata , in orice moment , o eventuala eroare de transmisie , recurgandu-se la corectii hard si soft . Toate modemurile moderne dispun de astfel de metode de corectie .

Dupa ce microprocesorul proceseaza datele , acestea pot fi transmise catre un dispozitiv periferic , intr-un anumit format digital , fiind necesara o interfata care sa adapteze semnalul transmis de sursa ( source ) , in semnal ce poate fi interpretat de dispozitivul periferic destinatie ( target ) , adica un format digital interpretabil de catre dispozitivul periferic destinatie .

Sistemele de calcul nu pot exista fara comunicarea cu mediul inconjurator , comunicare ce presupune primire de la mediu si returnare catre mediu , de date sau informatii .

Cum acest mediu este alcatuit la rindul sau din sisteme interdepedente care comunica la randul lor , este nevoie de un sistem de comunicatie , de un limbaj universal , care chiar daca nu foloseste aceleasi notiuni , foloseste macar aceleasi semne . Toate aceste semne alcatuiesc un limbaj de tip analogic recunoscut de orice fiinta vie ( lumina , sunetul , impulsurile electrice neuronale , radiatii calorice etc. ). Practic , putem spune ca traim intr-o lume cu totul analogica .

In concluzie , este necesar un mecanism care sa integreze lumea digitala a sistemelor de calcul in acest univers analogic .

Asa cum in contextul analogic , componentele comunica intre ele prin semnale integral analogice , in acelasi mod , exista comunicare la nivel intern , in contextul digital , intre sisteme de calcul sau , in cadrul aceluiasi sistem , intre subsistemele ce il alcatuiesc (vezi fig.7 ) . Comunicarea se realizeaza in format binar .

Privind aceasta problema de comunicare inter-sisteme , constatam ca sunt necesare teri tipuri de iterfete-translator care pot asigura comunicarea intre doua lumi diferite ( cea analogica si cea digitala ) sau in cadrul aceleiasi lumi ( evident , ne vom referi lacea digitala ) . Aceste interfete traduc semnalele astfel :

n   Analog-Digital . Este interfata clasica utilizata ca poarta de intrare a informatiilor , din mediul inconjurator in mediul digital . Ca exemple imediate specificam toata gama de " senzori " ce comunica cu un sistem de calcul - tastatura , mouse-ul , contactele de pe panoul frontal al unui calculator , scanner-ul , modem-ul etc .

n   Digital-Analog . Este complementara interfetei analog-digitala , venind in completarea sistemului de comunicatie , asigurand bidirectionalitatea schimbului de informatii cu mediul . Asadar , aceasta interfata reprezinta poarta de iesire din lumea digitala catre cea analogica . Ca exemple putem mentiona DAC-ul sau chiar monitorul digital , imprimanta , modem-ul , placa de sunet etc .

n   Digital-Digital . Interfetele standard utilizate in cadrul unui sistem de calcul sau intre sisteme de calcul separate , sunt de tip digital-digital care primesc , respectiv transmit acelasi tip de semnal , digital , si au ca scop sincronizarea dispozitivelor ce comunica , prin transformarea semnalului transmis intr-un semnal ce poate fi interpretat corect de dispozitivul receptor .

Aceasta adaptare este efectuata din punct de vedere al frecventelor de tact , al nivelor de tensiune pentru semnalele emise/receptate , formatelor de date etc . Spre deosebire de primele doua tipuri de interfete , care pur si simplu translatau semnalul digital in semnal analogic si invers , interfata digital-digital nu face decat sa "slefuiasca " , sa aduca la aceiasi parametrii comunicarea inter doua componente digitale .

In continuare vom mentiona principalele standarde de interfete folosite .

Una dintre cele mai uzuale interfete folosite este RS-232-C ( Reference Standard 232 Revision C ) , o Interfata seriala asincrona . In general se folosesc cipurile RS-232-C cu 25 de pini .Activitatea esentiala a acestei interfete este adaptarea semnalului transportat , la cerintele receptorului , activitate denumita comunicare asincrona .

Standardele RS-232 utilizate pentru nivele de semnal ( 0 si 1 ) sunt in afara intervalului +3Vcc . -3Vcc ( semnalele cuprinse in acest interval sunt ignorate ) , dupa cum urmeaza : orice tensiune peste +3Vcc este considerata corespunzatoare unui bit 0 , iar sub -3Vcc este corespunzatoare unui bit setat 1 ( vezi fig.8 ).

Un alt tip de interfata asincrona este UART ( Universal Asynchronous Receiver Transmiter ) , bazat pe un registru shift (vezi fig.9 A,B ), prinintermediul caruia datele in format serial/paralel pot fi convertite in format invers , adica paralel/serial .

Un UART tipic are trei sectiuni : un modul receptor , care primeste de la periferic un semnal serial si il converteste in paralel , dupa care il depune pe magistrala de date , un modul emitator , care primeste semnal paralel de pe magistrala de date si il converteste in semnal serial pentru periferic , iar cel de-al treilea modul UART este un controller de interfata , ce gestioneaza activitatea modulelor receptor si emitator (vezi figura 10) . Se folosesc cipurile UART 8250 , UART 16450 (mai vechi ) sau UART 16550 , respectiv UART 16550A, mult mai rapide .

Un model similar de interfata universala asincrona este ACIA (Asynchronous Communication Interface Adapter ), instalata in blocul de mapare a memoriei si receptioneaza patru linii de adrese , trei selectii de cip si o selectie de registru . Cipul standard folosit este MC6850 cu 24 de pini . Comanda ACIA se realizeaza prin doua perechi de registri , unul fiind registru de stare , iar cel de-al doilea , de control

(vezi figura 11 ).

Functionarea ACIA are la baza doua registre shift (unul read only si celalalt write only ) pentru convertirea semnalelor paralel/serial si serial/paralel . Comunicarea cu bus-ul de date se face prin intermediul unui buffer de date , cuplat direct la aceasta .

Un exemplu tipic de interfata ACIA este modem-ul (vezi figura 12 ).

Cel de-al doilea tip de interfata , indiscutabil mai rapida , este interfata paralela . Din pacate este utilizabila pentru transmisii la distante foarte mici , in comparatie cu cei 30m la care se poate comunica prin interfete seriale , motivul fiind nivelele energetice foarte scazute la care se lucreaza si se diminueaza odata cu cresterea lungimii cablurilor utilizate la transportul de date .

Cel mai uzual model de interfata utilizat este PIA (Peripheral Interface Adapter ) . Cipul standard folosit este 6821 PIA cu 40 de pini . Interfata foloseste doi registri , unul pentru date transmise de la periferic la microprocesor si celalalt pentru sensul opus . Cand perifericul transmite un octet de date de-a lungul celor 8 linii catre sistem , datele sunt depuse intr-un registru PIA , unde vor astepta pana cand microprocesorul este pregatit pentru preluarea lor . Dupa efectuarea citirii acestui octet stocat , procesul se repeta pentru urmatorul octet .

Pentru transmisii in sens invers , procesorul va transmite un octet de-a lungul bus-ului de date catre cipul I/O, care le va depozita intr-unul din acesti registri. Cand perifericul este in stare ready , va transmite un semnal catre PIA , care ii va pune la dispozitie datele , dupa care procesul se reia .

In plus fata de acesti registri , mai este disponibil un registru de stare ai carui biti , folositi ca fanioane , indica microprocesorului care coordoneaza activitatile I/O , starea registrilor de mai sus amintiti , validitatea octetului de date transferat sau , in general , starea interfetei paralele PIA .

Toti acesti registri , programabili de altfel , sunt cuplati la magistrala de date a sistemului , prin aceasta fiind adresati direct de catre microprocesor .

Faptul ca aceste cipuri-interfete , prin intermediul registrilor interni , sunt programabile , le face deosebit de practice , deoarece fiecare port al unei linii de transmisie ( din cele opt existente ) poate fi programat si controlat individual in privinta directiei de transfer a datelor . Astfel , anumite liniipot fi programate pentru transmisie intr-un sens , in timp ce celelalte actioneaza in sens opus .

Un exemplu clasic de folosire a comunicatiilor paralele este imprimanta .

In ce priveste conectarea placilor de extensie - periferice intr-unul din sloturile libere de pe placa de baza , simpla cuplare fizica a acestora nu rezolva complet integrarea in sistem a dispozitivului respectiiv .

Acest periferic va trebui sa comunice cu restul de componente , si in primul rand cu microprocesorul . De aceea , constructiv , pe aceste placi exista o multime de mici contacte (jumper-i ) care se seteaza optional , in functie de parametrii pe care ii dorim pentru placa respectiva si modul sau de functionare .

Aceasta setare se face si in functie de canalele libere , prin care se face comunicarea si transferurile de date cu sistemul si posibilitatile , respectiv resursele hardware de care dispune sistemul de calcul la momentul respectiv.

Bineinteles , exista si o integrare de tip soft , pe baza driver-elor ce insotesc de obicei placile de extensie si , de asemenea , este posibila partial configurarea pe baza setarilor din CMOS , solutii care insa nu rezolva integral problema interconectarii .

Pentru a integra complet un dispozitiv periferic intr-un sistem de calcul , indiferent de rolul acestuia , este nevoie de a defini si a asigura comunicatia generala , prin care se va semaforiza si controla , la comanda microprocesorului , activitatea totala a dispozitivului in cauza , respectiv de al cupla in sistemul general al transferurilor de date .

Este vorba , pe de-o parte , de a stabili si rezerva un canal de comunicatie DMA (Direct Memory Acces ), pe de alta parte de a stabili si rezerva anumite canale de intrerupere IRQ ( Interrupt Request ) si in final , de a seta adresele de intrare/iesire ( adrese I/O ) , la nivelul carora se efectueaza transmiterea datelor , comenzilor si parametrilor necesari proceselor executate de periferic . Folosirea DMA duce la cresterea vitezei sistemului prin degrevarea microprocesorului de controlul transferurilor de date , accesul la memorie fiind efectuat de catre placa de extensie respectiva , fara supraveghere continua .

In esenta , cand este vorba despre DMA , ne referim practic la trensferuri de date si controlul acestora , intre memorie si porturile I/O (care pot fi definite si ca puncte de cuplare a extensiilor periferice la sistem ) .

Dar daca procesorul nu mai este interogat asupra acelor activitati , atunci cine se va mai ocupa de controlul si securitatea lor ?

Acest lucru este realizat de un dispozitiv numit controller DMA (in general de tipul i8237 ) , care suporta , in cazul PC-XT , 4 canale ( DMA0 . DMA3 ) , putand gestiona pana la patru procese simultane de transfer de date . Calculatoarele dotate cu procesoare de la 80386 in sus dispun de inca 4 canale DMA pe 16 biti ( numite HDMA ) , gestionate de un al doilea controller de tipul i8237A-5 .

Referitor la primele 4 canale DMA , dintre acestea , canalele 0 , 2 si 3 sunt rezervate pentru activitatea interna a sistemului de calcul ( 0-RAM refresh , 2-operatii cu discul floppy si 3-harddisk ) . Ramane disponibil canalul 1 pentru dispozitive periferice .

Sunt disponibile inca 3 canale HDMA : 5 , 6 , 7 , in general canalul 4 fiind folosit pentru functionarea controller-ului pentru HDMA , cuplat in cascada cu primul controller .

In momentul in care o setare DMA a fost facuta gresit ( de exemplu mai multe disp. folosesc acelasi canal DMA ) , placa nou montata nu va mai functiona sau sistemul se va bloca .

Deci , concluzia este ca nu trebuiesc folosite , practic , aceleasi canale DMA pentru doua dispozitive periferice diferite .

In ce priveste cel de-al doilea parametru , canalul IRQ , si acesta poate cauza , la setari defectuase , malfunctii si blocari de sistem .

Intreruperile hardware sunt gestionate de un cip de genul i9259 . Logica procesului de cerere de intrerupere consta in conectarea functionala la sistem a unei extensii , cu rolul si scopul sau bine definit si optimizarea transferurilor de date si informatii catre si de la microprocesor spre acele extensii . In acest mod se elibereaza microprocesorul de sarcina cronofaga de a urmari activitatea perifericului in cauza .

Un canal IRQ este sistemul de transmisie folosit de componentele sistemului pentru a semnala o cerere de intrare in actiune .

Un exemplu sumar este acesta : o placa de sunet nu va functiona oricum , ci va avea nevoie de o comanda din partea microprocesorului pentru a indeplini sarcina trasata la un moment dat de o cerinta soft .

In functie de nivelul de intrerupere (gradul de prioritate ) alocat , controller-ul de intrerupere va stabili oportunitatea interventiei placii de sunet , in functie de celelalte cereri de intrerupere primite de la alte periferice . Daca nivelul de prioritate este superior celorlalte cereri existente , placa isi va indeplini activitatea pe baza "avizului" primit de la microprocesor .

Functionarea este urmatoarea : placa periferica instalata va lansa catre microprocesor un semnal de tipul Interrupt Request ( o cerere de intrerupere , desemnata de un anumit numar-cod ) . Imediat , microprocesorul va abandona temporar actiunea pe care o intreprinde la acel moment si va transmite la periferic un mesaj de "receptie" , numit Interrupt Acknowledge , in cazul in care nivelul de prioritate al procesului cerut este superior celui in curs de desfasurare .

Apoi sistemul de operare va executa o rutina speciala ce are ca sarcina salvarea starii microprocesorului ( salvarea registrilor curenti ) si citirea din tabela vectorilor de intrerupere (TVI) a unei adrese la care se afla numarul canalului de intrerupere cerut . In continuare , prin citirea adresei din TVI se poate da controlul rutinei-driver aflata la adresa citita , rutina ce raspunde de activitatea dispozitivului ce a emis semnalul IRQ .

Rolul final al rutinei sistemului de operare este sa refaca starea microprocesorului , incarcand registrii salvati anterior . Din acest moment sistemul revine la starea si procesul desfasurat inainte de semnalul IRQ . Cum intr-un sistem de calcul exista mai multe componente care cer permisiunea microprocesorului de a intra in actiune , este foarte probabil ca cel putin doua cereri de intrerupere sa fie lansate de microprocesor . De aceea , magistrala IRQ ( "traseul" urmat de semnalele de intrerupere la si de la microprocesor ) a fost dotata cu doua controller-e de intrerupere inseriate , fiecare avand opt intrari si o iesire , cel de-al doilea avand intrarea 2 conectata la iesirea primului , marindu-se astfel numarul nivelelor de intrerupere ce pot fi utilizate .

Placilor de extensie ( perifericelor ) le vor fi asignate anumite numere de ordine ( coduri ) , prin care vor fi recunoscute de controller-ul de intrerupere , si mai departe de microprocesor .

Corespunzator celor 2x8 intrari , vor rezulta 16 nivele ( canale ) de intrerupere , multe dintre acestea fiind rezervate unor periferice instalate , fara de care sistemul nu ar putea functiona ( placa grafica-canalul 9 , harddiscul-canalul 14 , tastatura-canalul 1 , etc ) .

Ca si la alegerea canalelor DMA , si pentru nivelele de intrerupere folosite este valabil acelasi principiu : este necesara alocarea nivelelor de intrerupere diferite pentru placi de extensie diferite , pentru a nu intra in conflict intre ele diverse cereri simultane ale extensiilor , adresate pentru acelasi nivel de intrerupere .

Cipul 8210A asigura un nivel de prioritati pentru cererile simultane de intreruperi , pentru a nu exista conflicte . Pentru sistemele de tip XT exista 8 nivele de prioritati ( IRQ0-IRQ7 ) , iar pentru sistemele AT -16 .

Se pot folosi si diversele canale de intrerupere prealocate ( de exemplu IRQ5-LPT2 , cand acesta nu exista ) .

In tabelul 3 este prezentata lista ce cuprinde nivelele IRQ si asignarea corespunzatoare fiecarui dispozitiv . Nivelele nemarcate sunt cele ce pot fi folosite de alte placi de extensie , prin reasignarea acestora catre alte dispozitive .

Cel de-al treilea parametru ce trebuie avut in vedere la instalarea unui dispozitiv periferic este adresa de intrare/iesire .

Microprocesoarele din seria 80x86 au disponibil un spatiu de memorie special , pentru stocarea adreselor de intrare/iesire , respectiv pentru instructiunile de transfer a informatiei dintre microprocesor si placile de extensie conectate . Aceasta memorie este nesegmentata si poate depozita in total 64 K (pentru porturi de 8 biti ) sau 32 K ( pentru porturi de 16 biti ) de date .

Cum sectiunea de memorie pusa la dispozitia unei placi de extensie pentru transferul de date la si de la microprocesor este destul de mica ( 16 octeti ) , va fi nevoie de alocarea mai multor spatii de memorie pentru ca o extensie sa poata fi cuplata in sistemul de comunicatie . Practic , aceste spatii de memorie reprezinta mici porti de memorie folosite ca "poduri" de comunicatie , aceleasi porti fiind folosite intotdeauna de aceeasi placa de extensie .

Evident , aceste spatii de memorie , pentru a putea fi accesate , au nevoie sa fie identificate si localizate printr-o adresa , numita adresa I/O . Toate aceste adrese (date in sistem hexazecimal ) sunt indicate in cartile tehnice care insotesc placile de extensie , si trebuiesc setate cu mare grija pentru a nu se suprapune cu alte adrese , alocate altor dispozitive .

In acest scop se vor analiza adresele I/O pentru toate celelalte dispozitive , si dupa aceea se vor seta cele noi . In caz contrar , functionarea sistemului va fi obstructionata de conflictele de comunicatie ce apar la suprapunerea adreselor de intrare/iesire . Orice port este definit de o asemenea adresa , ce va accesa o zona de memorie din partea inferioara a memoriei de lucru .

Privitor la dificultatile generate de setarea acestor parametri , mentionam ca solutie deosebit de avantajoasa si rapida folosirea arhitecturii PCI , care , prin intermediul setului de cipuri inteligente , va permite sistemului sa se autoconfigureze , instalarea noii placi decurgand fara probleme .

Practic , dupa cuplarea fizica in slotul PCI liber , urmeaza instalarea driver-ului placii respective ( deci o actiune software ) , cu aceasta dotarea sistemului terminandu-se . Sistemul va recunoaste automat la pornire placa nou instalata , configurand totodata si canalele DMA , IRQ si adresele I/O necesare .

COMPONENTELE UNEI RETELE LAN

O retea locala LAN ne da posibilitatea de a partaja fisiere,aplicatii,spatiu pe disc,imprimante,modemuri,de a folosi produse soft multi-utilizator,posta electronica si de a face un grup de calculatoare sa lucreze ca o echipa.

O retea LAN este o combinatie de calculatoare,cabluri LAN,placi adaptoare la retea,sistem soft de operare in retea si programe de aplicatii LAN.Intr-o retea LAN,fiecare calculator personal se numeste statie de lucru,cu exceptia unuia sau mai multor calculatoare,desemnate ca file servere.Fiecare statie de lucru si file server contine o placa adaptoare pentru retea.Cablurile LAN conecteaza toate statiile de lucru si calculatoarele file server. Pe langa sistemul local de operare (de obicei DOS) ,fiecare statie ruleaza un soft de retea care ii da posibilitatea de comunicare cu file server-ele.La randul lor ,acestea din urma ruleaza programe de comunicare cu statiile de lucru pe care le deservesc cu fisiere.Pe fiecare statie ruleaza soft LAN care permite comunicarea cu file server-ul atunci cand trebuie sa citeasca si sa scrie fisiere.

CALCULATOARELE WORKSTATIONS

(statii de lucru)

Oretea LAN se compune din calculatoare.Intr-o retea LAN vom gasi doua tipuri de calculatoare:statiile de lucru,de obicei actionate de un operator uman si file server-ele,amplasate de obicei intr-o incapere separata.Statia de lucru functioneaza numai pentru persoana aflata in fata ei,in timp ce file sever-ul da mai multor persoane posibilitatea de a-i imparti resursele.Statiile de lucru sunt de obicei sisteme din clasa AT,de viteza intermediara,echipate cu un microprocesor 80286 sau mai bun si pot avea intre 1 M si 4 M de memorie RAM.Deseori ele dispun de monitoare VGA de calitate,color sau in scara de griuri,ca si de tastaturi performante,dar acestea sunt caracteristici care le fac usor de intrebuintat si nu sunt necesare pentru a face reteaua LAN sa functioneze.Ostatie de lucru are de obicei un hard disc ieftin,lent si mic. Unele statii de lucru,denumite statii de lucru fara disc,nu dispun de o unitate de disc proprie.Acestea primesc accesul la fisiere numai prin intermediul retelei.

UTILIZAREA SISTEMULUI DE CABLARE IBM

PENTRU RETELE LAN

Sistemul de cablare IBM nu este produs sau vandut de compania IBM.Acest sistem consta dintr-un standard IBM publicat pentru sistemele de cablare di cladirile cu birouri,care defineste componentele sistemelor de cablare si diferite tipuri de cabluri.Cand a fost introdus in 1984,IBM a descris sistemul de cablare ca pe o "coloana vertebrala"pentru reteaua sa Token Ring.Primele astfel de cabluri produse de terte companii au fost testate de IBM,verificate cu recomandarile IBM si li s-au atribuit efectiv coduri de furnizor IBM.In prezent insa ,producatorii de cabluri trebuie sa se bazeze pe laboratoarele de restare independente ETL si UL sau pe producatorii care se inscriu in standardele industriale(ca AMP)pentru a controla compatibilitatea cu specificatiile publicate de IBM.

Recomandarile IBM definesc mastile pentru statii de lucru , adaptoare/conectoare,unitati de acces si metode de cablare a terminatiilor in incinte de racordare.Standardul defineste,urmatoarele tipuri de cabluri:

- cabluri de date de tip 1.Dincupru,numaipentrudate.Disponibil in variantele nonplenum , plenum si pentru exterior .Consta din doua perechi de cabluri rasucite din conductori solizi de calibru 22 , ecranate atat cu folie cat si cu tesatura metalica si

acoperite cu un invelis protector din PVC . Cablul de date de tip 1 este folosit pentru conectarea terminalelor localizate in zone de lucru la panouri de distributie aflate in incinte de racordare si pentru conectarea dintre aceste incinte . Cablul plenum este instalat in plafoane false , conducte si spatii utilizate pentru aerul ambiant ; In caz de incendiu elibereaza mai putine gaze toxice decat cablul nonplenum . Cablul pentru exterior este protejat intr-un ecran metalic striat cu un invelis de polietilena , iar miezul este umplut cu un fel de gel pentru a preveni patrunderea umezelii .

n   cablu de date si telefonic de tip 2 . Atat pentru aplicatii de prelucrare a datelor , cat si aplicatii vocale ( telefonice ). Acest cablu este similar cu tipul 1 dar are 4 perechi aditionale de cabluri rasucite . Se livreaza in variantele plenum si nonplenum .

n   perechi de cabluri rasucite , telefonice de tip 3. Constau din 4 perechi de cabluri de calibru 24 in PVC . Acest cablu este echivalent cu specificatia IBM Rolm si este disponibil sub forma plenum . Cablul este neecranat si nu este tot atat de imun la zgomot ca cel de tip 1 atunci cand este folosit pentru date .

n   cablu din fibre optice de tip 5 . Contine fibre optice multimod de 100/140 microni . Acest cablu nu este definit de IBM .

n   cablu patch panel de tip 6 . Pentru conectarea unei statii de lucru la o masca de perete sau realizarea conexiunilor intr-o incinta de racordare . Acest cablu este mai flexibil decat cel de tip 1 . El consta din doua perechi rasucite de conductori torsadati de calibrul 26.

n   cablu undercarpet de tip 8 . Este util in birouri sau zone cu statii de lucru unde nu exista pereti permanenti . Cablul de tipul 8 consta din doua perechi de conductori solizi , de calibrul 26 , intr-un invelis plat .

cablu plenum , ieftin de tip 9. O versiune economica a tipului 1 de cablu plenum , cu o distanta de transmisie maxima de circa doua treimi din cea a cablului de tip 1 . Cablul de tip 9 consta din doua perechi rasucite de conductori torsadati de calibru 26 . Acest cablu nu este definit de IBM .