Kapcsolódási felület (interface)

Az előadások a következő témára: "Kapcsolódási felület (interface)"— Előadás másolata:

1 Kapcsolódási felület (interface)
Roger! Ellenőrizd, hogy van a varrógép számítógéphez kapcsolva! Már megint a függönybe szőve kaptam t. (Rich Tennant)

2 Interfész (interface)
Olyan kapcsolódási felület és leírás, amely meghatározza, hogyan csatlakozhat két számítógép, két program; hogyan használhat egy program egy berendezést; hogyan használhat a felhasználó egy programot vagy a számítógép egészét. Az utóbbi a felhasználói (user) interfész.

3 GUI (graphical user interface)
Az, hogy miként használhatjuk az operációs rendszerünket, azon belül a felhasználói programokat, vagyis a felület kezelhetősége, felhasználó barát volta jelentősen befolyásolja a számítógép használatának tanulási idejét és a későbbi munkavégzés minőségét, ezt a felület a felhasználói (user) interfész. Manapság a legtöbb operációs rendszer és program a grafikus felhasználói felületet is támogatja, melynek alapelemei objektumok (ablakok, ikonok...). A programok kezelése egységesebb, mint a karakteres interfész esetén.

4 Az alaplap funkcionális egységei Sínrendszer (buszrendszer)
Hardveroldali interfész

5 Az adatok áramlása az egységek között
Sínrendszer (buszrendszer): a számítógép funkcionális egységei közti adatkapcsolatot biztosító szabványosított vezeték-rendszer a vezetékek száma és funkciója meghatározott, a gyártók által elfogadott a sínrendszerhez a részegységek könnyen csatlakoztathatók, a csatlakoztatást a gyártóktól függetlenül szabványban határozták meg, az alaplap a busz segítségével alapvetően a bővítőkártyákkal és a háttértárakkal képes kommunikálni.

6 Buszrendszer (sínrendszer) fajtái I.
Az alaplapon a processzoron belül, és a processzor által közvetlenül elérhető egységek (pl. RAM) közti kommunikációt a belső vagy helyi busz, míg a többi kommunikációt a külső busz bonyolítja. Ha a funkcionális egységek nem az alaplapon találhatóak, akkor kétféle csatlakoztatási lehetőség létezik: alaplapra integrált csatlakozó, illetve a bővítőkártyával csatlakoztatott eszköz.

7 Buszrendszer (sínrendszer) fajtái II.
Attól függően, hogy milyen feladatokat látnak el és milyen adatok áramlanak rajtuk keresztül különböző típusú buszokat különböztetünk meg. Az adatok funkciója szerint 3 különböző buszt különböztetünk meg: adatbusz címbusz vezérlőbusz Pl.: a memóriacellák kiválasztásához használt buszt címbusznak, míg a kiválasztás után az adatok továbbítását lehetővé tevő buszt adatbusznak hívjuk.

8 A buszrendszer jellemzői részletesen
Jellemzői: buszszélesség (bit) – vezetékek száma, működési frekvencia (Hz – ejtsd.: herc) adatátviteli sebesség (MB/s – megabájt) A működési frekvencia mérőszáma megmutatja, hogy az adott buszon egy másodperc alatt hányszor változhat a jelvezetékek állapota az átvitel során. A busz teljes sávszélességét, azaz azt, hogy adott időegység alatt milyen mennyiségű adat vihető át rajta a buszszélesség és a busz frekvenciájának szorzata adja. Példa: egy 32-bites, 33 MHz-en (megaherc) üzemelő buszon elméletileg 32×33 millió bit, azaz 1056 megabitnyi adat vihető át egyetlen másodperc alatt.

9 A számítógép blokkvázlata

10 A sínrendszerre épülő struktúra

11 Vezetékes interfészek
ISA EISA PCI USB Soros Port (RS 232C) Párhuzamos port – Centronics-interfész IDE, EIDE SCSI AGP AT interfész PS/2

12 Perifériák csatlakoztatása az alaplaphoz
Az alaplappal a perifériák kapcsolata lehet vezetékes, vagy vezeték nélküli. A vezetékes kapcsolathoz az alaplapra helyezett csatlakozókat (pl.: a billentyűzet esetén), vagy az alaplap egyik bővítőhelyébe (slot) illesztett bővítőkártya csatlakozóját kell használni. A vezeték nélküli kapcsolathoz szükség van egy berendezésre ami az alaplap felé továbbítja az adott jelet, illetve a adatokat elküldi a periféria számára. Az alaplap csatlakozói bővítő- kártya slot

13 ISA (industry standard architecture)
Az IBM kompatibilis PC-k szabványos busza, nevezik AT-busznak is. Az alaplapi bővítőhelyekbe (slot) helyezett ISA kártyához csatolandó az eszköz. Szélessége: 16 bit (adatvezeték) Órajele: max. 8 MHz Adatátviteli sebessége: 5 MB/s.

14 ISA kártya és slot Két különböző hosszúságú érintkezősora van.

15 EISA (extended ISA) Az IBM kompatibilis PC-k szabványos busza, konkurencia volt az IBM MCA-busza. Az alaplapi bővítőhelyekbe (slot) helyezett EISA kártyához csatolandó az eszköz. (ISA is kerülhet ide.) Szélessége 32 bit, adatátviteli sebessége: 33 MB/s órajel: 8,33 MHz

16 EISA kártya és slot Az ISA is illeszthető a slotba.

17 PCI (peripheral component interconnector)
Az Intel cég önálló buszrendszere. Az alaplapi bővítőhelyekbe (slot) helyezett PCI kártyához csatolandó az eszköz. Önálló, külön vezérlője van, így órajele a processzorétól független. Szélessége: 32 (64) bit, adatátviteli sebessége: 132 MB/s órajele: 33 MHz.

18 PCI kártya és slot Önálló buszrendszer, új slot.

19 USB (universal serial bus)
A számítógép nagy adatátviteli sebességet igénylő egységeivel használták eleinte, de mára nagyon sok perifériát gyártanak ilyen csatlakozó felülettel, az adatok egymás után, azaz sorosan küldi át. Adatátviteli sebesség: 12 Mbit/s Egyéb jellemzők: több eszköz fűzhető össze (hub-digitális jelek frissítése, továbbadása), működés közbeni csatlakozás, tápellátás biztosítása, a kábel legfeljebb 5 méter lehet, a csatlakoztatott eszköz automatikus felismerése (Plug and play), max 127 eszköz csatlakoztatható.

20 USB csatlakozók Valóban univerzális.

21 Soros Port (RS 232C) A port az alaplap és valamely lassabb adatátvitelt igénylő periféria közötti adatmozgást biztosítja. A soros port a PC előtti nagyszámítógépek csatolófelülete volt. A soros porton egy bájt bitjei egymás után haladnak át. Az alaplapon legalább 1 soros port található, ami 9 pólusú, de van 25 pólusú is. Jellemző eszközök: egér, külső modem …

22 A soros port csatlakozói
A csatlakozók ma 9 pólusúak, de használtak 25 pólusút is.

23 Párhuzamos port – Centronics-interfész
A párhuzamos porton 8 bitnyi adat egyszerre haladhat át. Ma az alaplapra integrált a párhuzamos port, ami eredetileg a PC-k előtti számítógépek csatoló felülete volt. A csatlakozók 25/36 pólusúak. Jellemző eszközök: nyomtató, szkenner … Egyirányú az adatkapcsolat jellemezte a kezdetekben.

24 Párhuzamos port csatlakozói
A csatlakozók 25/36 pólusúak.

25 IDE (integrated device equipment)
Merevlemezek illesztőfelülete, de a vezérlő elektronika a merevlemezben található, csak a bővítő sín jeleit kell a meghajtóig elvinni. Adatátviteli sebesség: 1-4 MB/s Egyéb jellemzők: 2 eszköz fűzhető össze, max. 504 MBájt merevlemezes kapacitás Két csatoló: MASTER, SLAVE ? CS – Cable select

26 IDE csatoló képe

27 EIDE (enhanced ide) IDE kompatibilis
Merevlemezek illesztőfelülete, de a vezérlő elektronika a merevlemezben található, csak a bővítő sín jeleit kell a meghajtóig elvinni. Egyéb jellemzők: 2 eszköz fűzhető össze, merevlemez kapacitás 8,4 Gbájt

28 SCSI (small computer system interface)
A interfész nem csupán merevlemezek, hanem szkenner, nyomtató, CD meghajtó … számára is elérhető eszköz. Régen az alaplapi kártyához lehetett csatolni az eszközöket. Adatátviteli sebesség: 20- MB/s Egyéb jellemzők: 7 eszköz fűzhető össze

29 AGP (accelerated graphics port)
Grafikus illesztőkártya adatátviteli szabványa. Az alaplapi AGP porthoz csatolandó az eszköz. Adatátviteli sebessége: 533 MB/s

30 AT és PS/2 interfész A billentyűzet csatlakoztatására szolgáló interfész. A PS/2-őt egérhez is használják (lent).

31 Vezeték nélküli interfészek
rádiófrekvenciás kapcsolat (IEEE ) Bluetooth infravörös port lézerkapcsolat

32 Rádióferkvenciás kapcsolat (IEEE 802.11)
Helyi számítógép-hálózatok kiépítésénél alkalmazzák Gyakori a védjegy miatt a WiFi elnevzés Jelenelegi adatátviteli sebessége: 56 Mbit/s

33 Bluetooth A technológia kifejlesztésénél elsősorban a mobiltelefonok játszottak nagy szerepet. Adatátviteli sebessége: 1 Mbit/s, azaz 128 bájt/s.

34 Infravörös port Az adatátvitel infravörös sugarak segítségével történik, azaz adatokat egymás után, azaz sorosan továbbítja. Hátrány: az eszközöknek fizikai „rálátás szükséges”, a fénynek szabadon kell áramolni a vevő és az adó között.

35 Lézerkapcsolat Számítógép-hálózatoknál Elérhető az 1 Gbit/s

36 Interfészek összehasonlítása
Elnevezés Adatátvitel másodpercenként Csatlakoztatható eszközök AZ ALAPLAPON LÉVŐ CSATLAKOZÓK ISA 66,4 megabit grafikus-, hang-, hálózati kártyák… EISA 264 megabit PCI 1056 megabit AGP 533 megabit monitorvezérlő kártya (grafikus kártya) IDE/EIDE 8-32/106,4 megabit merevlemez (HDD), CD meghajtó SCSI 320 megabit VEZETÉKES ADATÁTVITELI LEHETŐSÉGEK AT és PS/2 nincs adat billentyűzet, egér USB 1.1 12 megabit egér, billentyűzet, nyomtató, szkenner, digitális fényképező, USB tár stb. USB 2.0 480 magabit FireWire 1394a (IEEE-1394) 400 megabit digitális videok, kamerák FireWire 1394b (IEEE-1394) 800 megabit digitális kamerák VEZETÉK NÉLKÜLI ADATÁTVITELI LEHETŐSÉGEK Bluetooth 1 megabit rádiófrekvenciás 56 megabit infravörös port nyomtató, billentyűzet, egér… lézerkapcsolat 1 gigabit

37 Bővítőkártya helyek a mai alaplapon
A mai alaplapok jelentős részét foglalják el a bővítőkártyáknak szánt illesztőhelyek (slot). Az elmúlt években gyártott alaplapokhoz alapvetően három típusú kártya használható: ISA, PCI, AGP. A legújabb alaplapokban már csak a PCI és az AGP található meg, teljesen feledésbe merültek a korábbi szabványok: az EISA, VL (Vesa Local Bus) és MCA kártyák. Az alaplapokon az illesztőhelyek száma eltérő: egyes alaplapok akár nyolc, míg mások csak egy-két bővítőkártya fogadására alkalmasak.

38 Bővítőkártyák helye az alaplapon

39 Felhasznált irodalom Markó Imre: PC Hardver
Abonyi Zsolt: PC hardver kézikönyv PC műhely sorozat