Краткое содержание
От автора..................................................................................................11
Введение..................................................................................................13
Глава 1. Параллельный интерфейс— LPT-порт.......................................17
Глава 2. Последовательный интерфейс — COM-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........................................................................................11
Введение........................................................................................13
Глава 1. Параллельный интерфейс — LPT-порт...............................17
1.1. Традиционный LPT-порт.................................................................................18
1.2. Расширения параллельного порта.................................................................21
1.3. Стандарт IEEE 1284.........................................................................................22
1.3.1. Полубайтный режим ввода— Nibble Mode.............................................23
1.3.2. Двунаправленный байтный режим— Byte Mode.................................... 24
1.3.3. Режим EPP..............................................................................................25
1.3.4. Режим ECP..............................................................................................29
1.3.5. Режимы и регистры ECP-порта...............................................................33
1.3.6. Согласование режимов IEEE 1284...........................................................36
1.3.7. Физический и электрический интерфейсы............................................38
1.3.8. Развитие стандарта IEEE 1284................................................................ 40
1.4. Системная поддержка LPT-порта...................................................................41
1.5. Параллельный порт и PnP...............................................................................41
1.6. Применение LPT-порта..................................................................................42
1.7. Конфигурирование LPT-портов......................................................................44
1.8. Неисправности и тестирование параллельных портов...................................45
Глава 2. Последовательный интерфейс — COM-порт.....................48
2.1. Интерфейс RS-232C.......................................................................................49
2.2. Родственные интерфейсы и преобразователи уровней.................................54
2.3. Асинхронный режим передачи.......................................................................59
2.4. Управление потоком данных....................................,......................................60
2.5. Микросхемы асинхронных приемопередатчиков...........................................62
2.6. Системная поддержка COM-портов...............................................................69
2.7. Конфигурирование COM-портов....................................................................69
2.8. Использование COM-портов..........................................................................70
2.9. COM-порт и PnP.............................................................................................. 72
2.10. Неисправности и тестирование COM-портов..............................................73
2.10.1. Проверка конфигурирования................................................................73
2.10.2. Функциональное тестирование............................................................74
2.10.3. Питание от интерфейса, или Причины неработоспособности мыши ... 76
Глава 3. Беспроводные интерфейсы...............................................78
3.1. Инфракрасный интерфейс IrDA......................................................................78
3.2. Радиоинтерфейс Bluetooth.............................................................................82
Глава 4. Последовательные шины USB и FireWire............................87
4.1. Шина USB.......................................................................................................88
4.1.1. Организация шины USB..........................................................................88
4.1.2. Модель передачи данных.......................................................................94
4.1.3. Протокол.................................................................................................95
4.1.4. Типы передач данных..............................................................................96
4.1.5. Синхронизация при изохронной передаче.............................................97
4.1.6. Хост........................................................................................................99
4.1.7. Применение шины USB........................................................................101
4.1.8. Разработка собственных устройств USB..............................................105
4.2. Шина IEEE 1394— FireWire............................................................................ 106
4.2.1. Физический уровень сети................................................................107
4.2.2. Протокол IEEE 1394...............................................................................109
4.2.3. Устройства и адаптеры 1394.................................................................112
4.2.4. Использование 1394.............................................................................113
Глава 5. Шина SCSI......................................................................114
5.1. Параллельные интерфейсы SCSI..................................................................116
5.1.1. Кабели, разъемы, сигналы...................................................................118
5.1.2. Терминаторы........................................................................................125
5.1.3. Протокол шины.....................................................................................128
5.1.4. Конфигурирование устройств.............................................................134
5.1.5. Подключение устройств к шине............................................................135
5.2. Интерфейс Fibre Channel..............................................................................140
5.3. Хост-адаптер SCSI........................................................................................141
5.4. Управление интерфейсом и выполнение команд.........................................142
Глава 6. Шины и карты расширения..............................................145
6.1. Шины ISA, EISA и PC/104.............................................................................. 146
6.1.1. Обычная передача данных...................................................................151
6.1.2. Прямой доступ к памяти — DMA...........................................................157
6.1.3. Прямое управление шиной...................................................................159
6.1.4. Регенерация памяти.............................................................................159
6.1.5. Прерывания..........................................................................................160
6.1.6. Шина РС/104........................................................................................161
6.1.7. Конфигурирование интерфейсных карт ISA и EISA...............................164
6.1.8. Спецификация Plug and Play для шины ISA...........................................165
6.2. Шина PCI ...................................................................................................... 175
6.2.1. Адресация устройств PCI......................................................................176
6.2.2. Протокол шины PCI..............................................................................177
6.2.3. Команды шины, адресация памяти и ввода-вывода.............................182
6.2.4. Таймеры, задержки и буферы...............................................................183
6.2.5. Пропускная способность шины...........................................................186
6.2.6. Прерывания..........................................................................................189
6.2.7. Прямой доступ к памяти, эмуляция ISA DMA (PC/PCI)..........................191
6.2.8. Электрический интерфейс, слоты и карты PCI.....................................192
6.2.9. Иные конструктивы с шиной PCI...........................................................195
6.2.10. Мосты PCI...........................................................................................198
6.2.11. Программный доступ к конфигурационному пространству
и генерация специальных циклов..............................................................202
6.2.12. Конфигурирование устройств.............................................................204
6.2.13. Классы устройств PCI........................................................................209
6.2.14. PCI BIOS..............................................................................................210
6.2.15. Разработка собственных устройств PCI.............................................211
6.3. Магистральный интерфейс AGP................................................................... 211
6.4. Интерфейс LPC.......................................................................................... 223
6.5. Шины и карты расширения блокнотных ПК..................................................228
6.5.1. Интерфейсы PCMCIA, PC Card и CardBus..............................................228
Глава 7. Интерфейсы электронной памяти....................................235
7.1. Динамическая память...................................................................................235
7.1.1. Асинхронная память— FPM, EDO и BEDO DRAM..................................238
7.1.2. Синхронная память— SDRAM и DDR SDRAM .......................................240
7.1.3. Память Rambus DRAM...........................................................................245
7.1.4. Память с виртуальными каналами — VC DRAM.....................................250
7.1.5. Модули динамической памяти.............................................................251
7.2. Статическая память.....................................................................................274
7.3. Энергонезависимая память.........................................................................276
7.3.1. Постоянная и полупостоянная память— ROM, PROM, EPROM.............278
7.3.2. EEPROM и флэш-память.......................................................................282
7.3.3. Энергонезависимая память с последовательными интерфейсами......305
Глава 8. Специализированные интерфейсы
периферийных устройств................................................310
8.1. Интерфейс клавиатуры.................................................................................310
8.1.1. Интерфейс клавиатуры AT и PS/2........................................................311
8.1.2. Контроллер интерфейса клавиатуры и мыши 8042/8242......................313
8.1.3. Системная поддержка и программный интерфейс..............................315
8.2. Интерфейсы мыши.......................................................................................316
8.2.1. Последовательные мыши — MS Mouse и PC Mouse..............................317
8.2.2. Мышь PS/2............................................................................................318
8.2.3. Мышь Bus Mouse..................................................................................319
8.3. Интерфейсы принтеров и плоттеров............................................................320
8.3.1. Параллельные интерфейсы — Centronics, IEEE 1284, ИРПР.................321
8.3.2. Последовательные интерфейсы.........................................................324
8.3.3. Системная поддержка принтера.........................................................325
8.4. Интерфейсы графических адаптеров..........................................................326
8.4.1. Дискретный интерфейс RGB TTL......................................................... 326
8.4.2. Аналоговые интерфейсы RGB..............................................................327
8.4.4. Цифровые интерфейсы P&D, DV1 и DFP...............................334
8.4.5. Внутренние цифровые интерфейсы....................................................339
8.4.6. Видеоинтерфейсы................................................................................341
8.5. Интерфейсы аудиоустройств....................................................................342
8.5.1. Аналоговые интерфейсы......................................................................342
8.5.2. Цифровые интерфейсы........................................................................344
8.5.3. Интерфейс MIDI.................................................................................... 345
8.5.4. Интерфейс дочерней карты.................................................................348
8.6. Интерфейс игровых устройств— Game-порт...............................................349
Глава 9. Интерфейсы устройств хранения.....................................352
9.1. Интерфейс НГМД......................................................................................... 353
9.1.1. Аппаратный интерфейс........................................................................353
9.1.2. Контроллер НГМД................................................................................356
9.2. Интерфейс ATA/ATAPI (IDE).........................................................................359
9.2.1. Параллельный интерфейс ATA..............................................................362
9.2.2. Последовательный интерфейс Serial ATA............................................389
9.3. Интерфейсы и конструктивы твердотельных носителей информации.........394
9.3.1. CompactFlash........................................................................................396
9.3.2. SmartMedia Card............................................................................... 398
9.3.3. MultiMediaCard и Sequre Digital............................................................. 399
9.3.4. Miniature Card .......................................................................................401
9.4. Системная поддержка устройств хранения................................................402
Глава 10. Интерфейсы компьютерных сетей.................................405
10.1. Стандарты и интерфейсы Ethernet..............................................................405
10.2. Сетевые адаптеры.....................................................................................410
10.3. Интерфейс коммутируемой телефонной линии и телефонного аппарата .... 414
Глава 11. Вспомогательные последовательные
интерфейсы и шины......................................................420
11.1. Последовательные шины на базе I2C.........................................................421
11.1.1. Шина I2С..............................................................................................421
11.1.2. Шина ACCESS.Bus..............................................................................427
11.1.3. Шина SMBus.......................................................................................433
11.1.4. Сравнение шин l2C, ACCESS.bus и SMBus..........................................442
11.2. Шина управления SMI интерфейса MII......................................................443
11.3. Интерфейс SPI............................................................................................444
11.4. Интерфейс JTAG.........................................................................................446
11.5. Программно-управляемая реализация последовательных интерфейсов.....451
Глава 12. Архитектурные компоненты IBM PC-совместимого
компьютера...................................................................454
12.1. Пространство физической памяти.............................................................454
12.2. Пространство ввода-вывода.......................................................................455
12.3. Аппаратные прерывания.............................................................................457
12.3.1. Совместное использование прерываний ...........................................462
12.4. Прямой доступ к памяти — DMA.................................................................463
12.4.1. Контроллер прямого доступа 8237А...................................................465
12.5. Процессоры х86..........................................................................................468
12.5.1. Возможности адресации памяти процессорами различных поколений.................................................................................................469
12.5.2. Проблемы страничной переадресации..............................................472
12.5.3. Инструкции ввода-вывода..................................................................473
12.5.4. Прерывания........................................................................................475
12.6. Аппаратные средства измерения времени.................................................476
12.7. Способы запуска программ........................................................................479
12.8. Сервисы и прерывания BIOS......................................................................480
12.8.1. Int09h, Int16h — поддержка клавиатуры ............................................483
12.8.2. Int 10h— видеосервис........................................................................486
12.8.3. Int 13h— поддержка дисков................................................................486
12.8.4. Int 14h — поддержка COM-портов....................................................... 491
12.8.5. Int17h— поддержка принтера.......................................................493
12.8.6. Int 1Ah и Int 15h —поддержка таймеров..............................................494
12.8.7. PCI BIOS..............................................................................................495
12.9. Расширения ROM BIOS...............................................................................497
12.9.1. ROM BIOS карт ISA PnP.......................................................................500
12.9.2. Expansion ROM карт PCI...................................................................... 503
Глава 13. Интерфейсы питания, заземление и гальваническая развязка...........................505
13.1. Общие вопросы электропитания и заземления.........................................505
13.2. Гальваническая развязка........................................................................510
13.3. Интерфейсы блока питания PC...................................................................511
Литература...................................................................................516
Алфавитный указатель.................................................................517
Михаил Гук "Аппаратные интерфейсы ПК" 2002 г.