Interfésztechnikák

Tartalom

Előszó xi
1. Bevezetés 1
1.1. Fogalmak, definíciók 1
1.1.1. Mintapéldák 2
1.1.1.1. Mechanikus kapcsoló illesztése 2
1.1.1.2. Nyomtató illesztése 3
1.1.1.3. Katódsugárcsöves kijelző (CRT) illesztése 7
1.1.1.4. Floppy disk illesztése 8
1.1.1.5. Lámpák vezérlése közös használatú buszon keresztül 10
1.1.2. Az interfészek általános jellemzése 11
2. Mechanikai, elektromos és logikai jellemzők 13
2.1. Mechanikai jellemzők 13
2.2. Elektromos jellemzők 14
2.2.1. A logikai értékekhez hozzárendelt feszültség- vagy áramtartományok 14
2.2.1.1. Aszimmetrikus jelátviteli rendszerek 14
2.2.1.2. Szimmetrikus jelátviteli rendszerek 16
2.2.1.3. Áramhurkos rendszerek 17
2.2.1.4. Szabványos jelszintek és a DC-zajimmunitás 19
2.2.2. Meghajtók és vevők paraméterei 30
2.2.2.1. Statikus paraméterek 30
2.2.2.2. Dinamikus paraméterek 31
2.2.3. Adó- (meghajtó-), vevő- és adó/vevő áramkörök 32
2.3. Logikai jellemzők 43
2.3.1. A buszrendszerek osztályozása 43
2.3.1.1. Alapfogalmak 43
2.3.1.2. A buszok szintjei 45
2.3.1.3. A buszok osztályozása a használati jog szerint 46
2.3.1.4. A buszok osztályozása a funkciók szétosztottsága szerint 47
2.3.2. Tranzakciók 49
2.3.2.1. Terminológia 49
2.3.2.2. Buszkérelem és arbitráció 51
Tartalomjegyzék 9
2.3.2.3. A dinamikus arbitráció hardvermegvalósítási módjai 53
2.3.2.4. Adatátvitel és címzés 61
3. PC-architektúrák 75
3.1. A PC-k fejlődési vonala 75
3.1.1. IBM PC és PC/XT 75
3.1.2. IBM PC/AT 76
3.2. IBM PC/XT 77
3.2.1. Architektúra 77
3.2.2. A PC/XT I/O busza (ISA-8 busz) 80
3.2.3. Illesztési mintapélda - Párhuzamos illesztő 81
3.2.4. Illesztési mintapélda - Analóg adatgyűjtő 86
3.3. IBM PC/AT 90
3.3.1. Az eredeti PC/AT 90
3.3.2. Északi/déli híd alapú rendszerek 91
3.3.3. Hubalapú rendszerek 92
4. Alapvető PC-interfészek 97
4.1. Billentyűzet és egér 97
4.1.1. Billentyűzet 97
4.2. Soros interfész 100
4.3. Párhuzamos interfész 104
4.3.1. Mechanikai tulajdonságok 105
4.3.2. Elektromos tulajdonságok 106
4.3.3. Logikai tulajdonságok 107
4.4. Az ATA-interfész 117
4.4.1. ATA-változatok és jellemzőik 118
4.4.2. Kapacitáskorlát 121
4.4.3. Fizikai tulajdonságok 124
4.4.4. Elektromos tulajdonságok 125
4.4.4.1. Statikus paraméterek 126
4.4.4.2. Dinamikus paraméterek 126
4.4.5. Logikai tulajdonságok 131
4.4.5.1. Az interfész jelei 131
4.4.5.2. Regiszterstruktúra 132
4.4.5.3. Parancskészlet 133
Tartalomjegyzék 9
5. SATA (SeriaI ATA) 137
5.1. Általános áttekintés 137
5.1.1. A SATA-alrendszerek működése 139
5.1.2. Szabványos ATA-emuláció 140
5.2. Fizikai réteg 140
5.2.1. Fontosabb tulajdonságok 140
5.2.2. Kábel és csatlakozók 141
5.2.4. Funkcionális leírás 143
5.3. Adatkapcsolati réteg 147
5.3.1. Fontosabb tulajdonságok 148
5.3.2. Kódolási rendszer - 8b/10b kódolás 149
5.3.3. Átviteli mód 151
5.3.3.1. Primitívek 152
5.3.3.2. CRC-számítás 153
5.3.3.3. Összekeverés (scrambling) 153
5.4. Transzportréteg 154
5.4.1. Általános jellemzők 154
5.4.2. Keretinformációs struktúra 155
5.4.3. Native Command Queuing (NCQ) 157
6. USB 165
6.1. Bevezetés 165
6.1.1. Az USB kifejlesztésének igénye 165
6.1.2. Az USB sajátosságai 167
6.1.3. Rendszer-architektúra 168
6.2. Mechanikai jellemzők 176
6.2.1. Csatlakozók 176
6.2.2. Kábelek 177
6.3. Elektromos jellemzők 178
6.3.1. Adóvevők és jelszintek 179
6.3.2. Tápfeszültségbusz (Vuus) 185
6.4. Logikai jellemzők 187
6.4.1. Az adatátvitel elemei az USB-buszon 187
6.4.2. Csomagok 188
6.4.3. Tranzakciók 193
6.4.4. USB-leírók és a konfigurálás 198
6.4.5. USB-hostszoftver 201
6.5. Az EZ-USB eszközvezérlőcsalád 205
6.5.1. Általános jellemzők 205
Tartalomjegyzék 9
7. SCSI
7.1. A SCSI evolúciója 213
7.2. Általános jellemzők 219
7.3. Mechanikai jellemzők 220
7.4. Elektromos jellemzők 222
7.4.1. Aszimmetrikus jelátvitel 222
7.4.2. Szimmetrikus nagyfeszültségű jelátvitel (HVD) 223
7.4.3. Szimmetrikus kisfeszültségű jelátvitel (LVD) 224
7.5. Logikai jellemzők 225
7.5.1. A SCSI-busz jelei 225
7.5.2. A SCSI-busz működési fázisai 227
7.5.3. Információátviteli üzemmódok 232
7.5.4. SCSI-üzenetek 237
7.5.4.1. A taszk, a nexus és a kettős pointerkészlet 237
7.5.4.2. Az üzenetek struktúrája 238
7.5.4.3. Fontosabb üzenetek 239
7.5.5. SCSI-parancsok 243
7.5.5.1. Általános jellemzők 243
7.5.5.2. Egy multimédiás parancs részletes bemutatása 249
8. A PCI-buszcsalád 253
8.1. Bevezetés 253
8.1.1. Az ISA-busz kiváltásának az igénye 253
8.1.2. A PCI-buszcsalád fejlődése 254
8.2. A PCI-busz 255
8.2.1. Bevezetés 256
8.2.2. Mechanikai jellemzők 256
8.2.3. Elektromos jellemzők 259
8.2.3.1. Általános megjegyzések 259
8.2.3.2. 5 V-os jelszintű rendszerek 260
8.2.3.3. 3,3V-os jelszintű rendszerek 265
8.2.4. Logikai jellemzők 265
8.2.4.1. A PCI-busz jelei 265
8.2.4.2. Buszparancsok 269
8.2.4.3. A PCI-protokoll elemei 270
8.2.4.4. Tranzakciók 274
8.2.4.5. A konfigurációs tartomány 279
8.2.4.6. Megszakítási rendszer 285
8.3. A CompactPCI-busz 286
8.3.1. Mechanikai tulajdonságok 286
8.3.2. Elektromos tulajdonságok 289
8.3.3. Logikai tulajdonságok 290
8.4. A PCI-X-busz — 291
8.4.1. Bevezetés 291
8.4.2. A PCI-X fontosabb sajátosságai 292
8.5. A PCI Express busz 300
8.5.1. A soros technológia előtérbe kerülése 300
8.5.2. A PCI Express rendszer-architektúrája 301
8.5.3. Fizikai réteg 304
8.5.3.1. Az adó logikai alrendszere 305
8.5.3.2. A vevő logikai alrendszere 309
8.5.3.3. Az elektromos réteg 312
8.5.4. A csomagalapú réteges protokoll 316
8.5.4.1. Általános jellemzők 317
8.5.4.2. A tranzakciósréteg- csomag 319
8.5.4.3. TLP-típusok 322
8.5.4.4. Adatkapcsolatiréteg- csomagok 324
8.5.5. A szolgáltatás minősége 327
8.5.5.1. Virtuális csatornák és forgalomosztályok 328
8.5.5.2. Arbitráció 328
8.6. AGP (Accelerated Graphics Port) 329
8.6.1. Bevezetés 330
8.6.2. AGP-sajátosságok 332
9. Soros buszok 337
9.1. Topológiák 337
9.2. Villamos rétegre vonatkozó szabványok 338
9.2.1. TIA/EIA-423 (RS-423) 338
9.2.2. TIA/EIA-422 (RS-422) 339
9.2.3. TIA/EIA-485 (ISO/IEC 8284) 340
9.2.4. Kisfeszültségű, szimmetrikus jelátviteli interfészek és buszok 345
9.3. Kártyán belüli soros buszok 346
9.3.1. Az PC-busz 346
9.3.3.1. Az I2C-busz elektromos jellemzői 347
9.3.1.2. Logikai jellemzők 348
9.3.1.3. Kiegészítés 352
9.3.2. HyperTransport 352
9.3.2.1. Bevezetés 352
9.3.2.2. Réteges architektúra 353
9.3.2.3. Elektromos jellemzők 354
9.3.2.4. A busz jelei 355
9.3.2.5. Topológia 356
9.3.2.6. Csomagalapú kommunikáció 358
9.3.2.7. Folyamvezérlés 359
9.3.2.8. Egy HyperTransport-linkeket használó architektúra 360
„A" függelék: Távvezeték 363
A.1. A távvezetékek jellemzése 363
A.2. A távvezetéken lejátszódó folyamatok 364
A.2.1. A folyamatok szemléltetése 364
A.2.2. A folyamatok matematikai leírása 366
A.2.3. A Bergeron-módszer 367
A.2.4. Tipikus esetek vizsgálata bekapcsoláskor 369
A.2.5. Tipikus esetek vizsgálata kikapcsoláskor 373
A.2.6. Nemlineáris meghajtó- és lezáróimpedanciák 375
A.2.7. A hullámimpedancia meghatározása 376
„B" függelék: Metastabilitás 381
B.1. A metastabilitás jelensége 381
B.2. Az illegális állapot felléptének valószínűsége 385
B.3. A metastabilitás kvantitatív leírása 386
B.4. Szinkronizáló áramkörök 390
„C" függelék: Élő behelyezés 393
C.1. Elszigeteltségi szintek 393
C.2. Áramköri megoldások 394
„D" függelék: A rendszerek integritását csökkentő hatások 401
D.1. Zajok 401
D.1.1. Oszcilláció 402
D.1.2. Átszórás 406
D.1.3. Elektromágneses interferencia 408
D.2. Dzsitter 411
D.3. Jelelcsúszás 412
Tárgymutató 415
Irodalomjegyzék 421

Témakörök