Внешние интерфейсы ПК (порты LPT, COM, шины SCSI, USB)

    К шине могут подключаться:

• дисковые внутренние и внешние накопители (CD-ROM, винчестеры, сменные винчестеры, магнитооптические диски и др.);
• стримеры;
• сканеры;
• фото- и видеокамеры;
• другое оборудование, применяемое не только для IBM PC.

    Каждое  устройство, подключенное к шине, имеет свой идентификатор SCSI ID, который передается позиционным кодом по 8-битной шине данных (отсюда и ограничение на количество устройств на шине).Устройство (ID) может иметь до 8 подустройств со своими LUN (Logical Unit Number – логический номер устройства).

    Любое устройство может инициировать обмен  с другим целевым устройством (Target).

    Режим обмена по SCSI-шине может быть:

• асинхронным;
• синхронным с согласованием скорости (Synchronous Negotiation), где передача данных контролируется по паритету.

    После стандартизации в 1986 году SCSI начал широко применяться в компьютерах Apple Macintosh[источник не указан 193 дня], Sun Microsystems. В компьютерах, совместимых с IBM PC, SCSI не пользуется такой популярностью в связи  со своей сложностью и сравнительно высокой стоимостью и применяется преимущественно в серверах.

    SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительных рабочих  станциях; RAID-массивы на серверах  часто строятся на жёстких  дисках со SCSI-интерфейсом (однако, в серверах нижнего ценового диапазона всё чаще применяются RAID-массивы на основе SATA). В настоящее время устройства на шине SAS постепенно вытесняют устаревшую шину SCSI.

    Система команд SCSI на уровне программного обеспечения  употребляется в единых стеках поддержки устройств хранения данных в ряде операционных систем, таких, как Microsoft Windows.

          Существует реализация системы команд SCSI поверх оборудования (контроллеров и кабелей) IDE/ATA/SATA, называемая ATAPI – ATA Packet Interface. Все используемые в компьютерной технике подключаемые по IDE/ATA/SATA приводы CD/DVD/Blu-Ray используют эту технологию.

    Шины USB

      Шина USB (Universal Serial Bus) - универсальная шина, предназначенная для легкого  и быстрого подключения периферийных устройств. Стандарт разработали семь компаний: Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. USB-шнур представляет собой две скрученные пары: по одной паре происходит передача данных в каждом направлении (дифференциальное включение), а другая есть линия питания (+5 V). Благодаря встроенным линиям питания, обеспечивающим ток до 500 мА, USB часто позволяет применять устройства без собственного блока питания (если эти устройства потребляют ток силой не более 500 мА).

    Разработка  спецификаций на шину USB производится в рамках международной некоммерческой организации USB Implementers Forum (USB-IF), объединяющей разработчиков и производителей оборудования с шиной USB.

    Возможности USB следуют из ее технических характеристик:

• высокая скорость обмена (full-speed signaling bit rate) – 12 Mb/s;
• максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена – 5 m;
• низкая скорость обмена (low-speed signaling bit rate) – 1.5 Mb/s;
• максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена – 3 m;
• максимальное количество подключенных устройств (включая размножители) – 127;
• возможно подключение устройств с различными скоростями обмена;
• отсутствие необходимости в установке пользователем дополнительных элементов, таких как терминаторы для SCSI;
• напряжение питания для периферийных устройств – 5 V;
• максимальный ток потребления на одно устройство – 500 mA (это не означает, что через USB можно запитать устройства с общим током потребления 127 x 500 mA=63.5 A).

    Поэтому целесообразно подключать к USB практически  любые периферийные устройства, кроме цифровых видеокамер и высокоскоростных жестких дисков. Особенно удобен этот интерфейс для подключения часто подключаемых/отключаемых приборов, таких как цифровые фотокамеры. Конструкция разъемов для USB рассчитана на многократное сочленение (расчленение).

    Возможность использования  только двух скоростей  обмена данными ограничивает применяемость  шины, но существенно уменьшает количество линий интерфейса и упрощает аппаратную реализацию.

    Питание непосредственно от USB возможно только для устройств с малым потреблением, таких как клавиатуры, мыши, джойстики и т.п.

    Для подключения периферийных устройств  к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода в  дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а  два провода – для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА).

    К одному контроллеру шины USB можно  подсоединить до 127 устройств по топологии  «звезда», в том числе и концентраторы. На одной шине USB может быть до 127 устройств и до 5 уровней каскадирования хабов, не считая корневого.

    В настоящее время широко используются устройства, выполненные в соответствии со спецификацией USB 2.0. Ведётся внедрение в производство устройств спецификации USB 3.0.

    Заключение

    Рассмотрев  различные виды внешних интерфейсов, можно сделать вывод, что постепенно растет и популярность и они являются необходимыми, потому что применяются в первую очередь с целью подключения перефирийных устройств, которые расширяют возможности ПК. А также шины и порты позволяют обмениваться данным различным пользователям, необходимо и удобно. В наше время имеются перспективы развития исследуемого вопроса. Особенный интерес во всем мире на сегодняшний день уделяется внедрению беспроводных средств связи и интерфейсов, которые завоёвывают всё большую популярность у пользователей.  Эти технологии имеют большую пропускную способность, что разрешает передавать цифровые аудио – и видеопотоки. Также ещё одно ценное качество – отсутствие проводов, а значит, и высокая мобильность.

    Вопрос  усложнения интерфейсной части внешних  устройств во многом определяется переходом с операционной системы типа CPM или MS-DOS на OC типа Windows или Linux. Современные операционные системы обеспечивают программисту и пользователю возможность нормальной работы с сетевыми ресурсами, мощные графические средства, безопасность многозадачного подхода к программированию. Но за эти и другие ставшие привычными удобства приходится расплачиваться утратой способности пользовательской программы обрабатывать сигналы в реальном времени. Даже на уровне драйвера ядра такие возможности сильно ограничены, не говоря уже о неоправданном возрастании сложности, а значит и стоимости программирования при перенесении функциональности прикладной задачи на уровень ядра ОС.

    Эти причины привели к тому, что  любое современное внешнее устройство, предназначенное для связи с реальным миром, в интерфейсной части содержит средства обработки и буферизации данных. Часто в качестве такого средства выступает цифровой сигнальный процессор (DSP), как дешевая реализация мощного вычислителя со встроенными интерфейсными средствами. Поэтому  исследованная автором курсовая работа является весьма актуальной.

    Цель поставленная в данной курсовой работе достигнута.

    Порт LPT в основном используется для подключения  к компьютеру принтера, сканера и  других внешних устройств (часто  использовался для подключения внешних устройств хранения данных), однако может применяться и для других целей (организация связи между двумя компьютерами, подключение каких-либо механизмов телесигнализации и телеуправления).

    COM-порт  морально устарел, но ещё нередко присутствует на современных компьютерах и используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании. В настоящее время активно вытесняется интерфейсом USB.

          Шины SCSI широко применяется  на серверах, высокопроизводительных рабочих станциях; RAID-массивы на серверах часто строятся на жёстких дисках со SCSI-интерфейсом (однако, в серверах нижнего ценового диапазона всё чаще применяются RAID-массивы на основе SATA). В настоящее время устройства на шине SAS постепенно вытесняют устаревшую шину SCSI.

          Шины USB при подключении периферийного устройства вырабатывается аппаратное прерывание и управление получает драйвер HCD (Host Controller Driver) контроллера USB (USB Host Controller – UHC на сегодняшний день интегрирован во все выпускаемые чипсеты), он опрашивает устройство и получает от него идентификационную информацию, исходя из которой управление передается драйверу, обслуживающему данный тип устройств. UHC контроллер имеет корневой (root) концентратор (Hub), обеспечивающий подключение к шине устройств USB. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. Практическая часть  работы

          2.1. Общая характеристика  задачи

       Рассмотрим  следующую задачу:

       В организации ведется журнал расчета  подоходного налога с зарплат  сотрудников в разрезе подразделений. Виды подразделений представлены  в Таблице 1. При этом работает следующее правило: все вычеты предоставляются согласно Таблице 2 только работникам «основного» места работы, остальные работники платят налог с общей суммы.

1. Построить таблицы по приведенным ниже данным.
2. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения графы журнала расчета налога на доходы с физических лиц (НДФЛ) (Таблица 3): «Наименование подразделения», «НДФЛ».
3. Настроить проверку в поле «Вид места работы» на вводимые значения с выводом сообщения об ошибке.
4. Определить помесячную сумму уплаченного сотрудником налога (за несколько месяцев).
5. Определить общую сумму НДФЛ по каждому подразделению.
6. Определить общую перечисляемую организацией сумму НДФЛ за месяц.
7. Построить гистограмму по данным сводной таблицы.

    Данная  задача будет решена с помощью Microsoft Excel.

       Таблица 1

       Список  подразделений организации

 

Таблица 2

      Ставки  льгот и налогов

 

Таблица 3

Журнал  расчета налога на доходы с физических лиц