Учебное пособие «Компьютеры: шины, контроллеры, периферийные устройства» по рассматриваемым темам соответствует учебной программе высшего образования по дисциплине «Периферийные устройства».

Эта дисциплина охватывает большой перечень устройств и интерфейсов: системные, периферийные, локальные и приборные интерфейсы; гибкие диски, накопители гибких магнитных дисков (НГМД) и адаптеры НГМД; жесткие диски, накопители жестких магнитных дисков (НЖМД), адаптеры НЖМД и интерфейсы: ST 506/412, IDE, ESDI и SCSI; видеосистемы (видеоадаптеры), стандарты:  SVGA, VGA, EGA, CGA, MDA и другие стандарты, видеоплаты; клавиатурные и неклавиатурные устройства ввода (мыши, трекболы и дигитайзеры); печатающие устройства; плоттеры (графопостроители); связные контроллеры и модемы, последовательный (COM) и параллельный (LPT) порты; аналого–цифровые и цифроаналоговые преобразователи и т.д. Из этого краткого описания видна важность и актуальность содержания курса «Периферийные устройства». В учебном пособии основное внимание уделяется основополагающим, на наш взгляд, вопросам координирования работы устройств, подключенных к системной шине, и вопросам синхронизации адаптеров и периферийных устройств (ПУ). Если в работе процессора (П) можно выделить основной принцип программного управления (программы, команды, микропрограммы, микрокоманды), то в совместной работе всех остальных устройств (ресурсов) персонального компьютера (ПК) или системы можно назвать принцип управления и передачи данных с помощью портов (адресуемых схем и регистров), подключенных к шине, и режимов работы шины (запись, чтение, прерывание и прямой доступ к памяти). Работа устройств ПК описывается программами на языке ассемблера с использованием адресов соответствующих портов. Поэтому в пособии акцентируется внимание на вопросы программной работы устройств ПК. Большой упор сделан на задания и контрольные вопросы, имеющие практическую значимость и позволяющие контролировать подготовку студентов. В учебном пособии приведены ответы на вопросы и схемотехнические решения задач, что также повышает ее ценность. Из–за ограниченного объема некоторые разделы не содержат полной информации по соответствующим вопросам. Библиографические данные, приведенные в пособии, помогут расширить представление по соответствующим темам. Наиболее полно в учебном пособии рассмотрены вопросы построения контроллеров различных типов и основных периферийных устройств ПК, кроме того, в нем изложены: принципы функциональной классификации устройств и интерфейсов и пространственные интерфейсы ввода/вывода, построенные на базе коммутационных устройств различных типов.

Учебное пособие содержит 13 глав, контрольные вопросы и практические задания, три приложения, словарь основных терминов, списки сокращений и использованной литературы. Названия глав взяты из выписки требований к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети». Последняя глава «Пространственные интерфейсы ввода/вывода» показывает возможные пути усовершенствования интерфейсов и предназначена для развития инженерного мышления студентов с учетом морфологических и функциональных методов творчества.

Контрольные вопросы и практические задания даны в минимальном объеме и выделяют пять условных основных разделов рекомендуемой программы:
1. Системные, локальные, периферийные и приборные интерфейсы. Способы обмена данными. Контроллеры ПУ.
2. Устройства клавиатурного ввода и отображения информации.
3. Методы и средства ввода и регистрации информации.
4. Внешние ЗУ на магнитных и оптических носителях.
5. Устройства связи и преобразования информации. Модемы.

Приложение А содержит ответы на контрольные вопросы, а приложение Б – решения практических заданий. Кроме того, в приложении В представлены варианты проверочных заданий, основные сведения и примеры выполнения соответствующих программ, связанных с изучением принципов работы основных частей ПК: клавиатуры, дисплея, параллельного и последовательного портов, гибких и жестких дисков.

Предлагаемое учебное пособие написано на основе практических (лабораторных) занятий и лекций «Интерфейсы и периферийные устройства», прочитанных на кафедре вычислительной техники Таганрогского государственного радиотехнического университета.

Выходные данные книги:
Авдеев В.А., Гузик В.Ф. Учебное пособие «Компьютеры: шины, контроллеры, периферийные устройства». Таганрог: ТРТУ, 2001 — 536 с.

Оглавление

1. Систематизация ПУ и интерфейсов
1.1. Классификация ПУ
1.2. Типы интерфейсов
1.3. Функциональная классификация интерфейсов

2. Системные интерфейсы
2.1. Системный интерфейс MULTIBUS
2.2. Шина расширения ISA
2.3. Системная шина EISA
2.4. Интерфейс с совмещенной шиной

3. Способы обмена данными
3.1. Программный обмен
3.2. Контроллер программного обмена
3.3. Прямой доступ к памяти
3.4. Многофункциональный контроллер ПДП

4. Приборные интерфейсы
4.1. Приборная шина GPIB
4.2. Интерфейс CAMAC

5. Локальные интерфейсы
5.1. Общие сведения
5.2. Локальная шина PCI
5.3. Контроллер PCI 9060

6. Периферийные интерфейсы
6.1. Последовательный интерфейс RS-232
6.2. Асинхронная передача данных
6.3. Синхронная передача данных
6.4. Асинхронный передатчик
6.5. Асинхронный приемник
6.6. Подключение портов к шине ISA
6.7. Морфологический граф заданий
6.8. Микросхема УАПП
6.9. Параллельный интерфейс
6.10. Программируемый периферийный интерфейс
6.11. Контроллер комбинированного типа
6.12. Контроллер ISA/ИРПР

7. Универсальные последовательные шины
7.1. Шина USB
7.2. Последовательная шина IEEE1394

8. Устройство и работа клавиатуры
8.1. Коды ASCII и расширенные коды
8.2. Типы клавиш
8.3. Клавиатура PC/XT
8.4. Клавиатура PC/AT

9. Устройство отображения информации
9.1. Типы видеоадаптеров
9.2. Типы мониторов
9.3. Растровые мониторы
9.4. Адаптер VGA
9.5. Текстовый режим
9.6. Графический режим
9.7. Видеопроцессоры, графические ускорители
9.8. Плоские дисплеи

10. Устройства ввода и регистрации информации
10.1. Устройства ввода графической информации
10.2. Графопостроители (плоттеры)
10.3. Классификация принтеров
10.4. Матричные принтеры
10.5. Струйные принтеры
10.6. Лазерные принтеры
10.7. Адаптер принтера
10.8. Стандарт IEEE1284

11. Внешние ЗУ на Магнитных и оптических носителях
11.1. Типы дисков
11.2. Организация данных на диске
11.3. Магнитная запись данных
11.4. Методы кодирования
11.5. Формат дорожки
11.6. Накопитель ГМД
11.7. Контроллер НГМД
11.8. Подключение КНГМД к шине
11.9. Схема БИС WD37C65
11.10. Конструкция жесткого диска
11.11. Размещение данных на жестком диске
11.12. Технические параметры НЖМД
11.13. Интерфейсы НЖМД
11.14. Порты адаптера ЖД PC/AT
11.15. Оптические накопители

12. Устройства связи и преобразования информации
12.1. Манипулятор «мышь»
12.2. Шаровые манипуляторы
12.3. Ручки управления
12.4. Сенсорные экраны
12.5. Цифроаналоговые преобразователи
12.6. Аналого-цифровые преобразователи
12.7. Устройства связи с объектом
12.8. Модемы
12.9. Устройства связи вычислительных систем

13. Пространственные интерфейсы ввода-вывода
13.1. Назначение ПИ
13.2. Структура данных КУ
13.3. Элементная база ПИ
13.4. Структурная схема ПИ
13.5. Матричное КУ
13.6. Трехкаскадное КУ

Приложение А. Ответы на контрольные вопросы

Приложение Б. Решение практических заданий

Приложение В. Проверочные задания, основные сведения и примеры программ
Коды клавиатуры
Параллельный порт. Принтер
Тестирование последовательного порта
Графический режим принтера. Символы псевдографики
Управление курсором
Знакогенератор. Режимы дисплея
Текстовый режим дисплея. Управление сдвигами отображаемых данных
Графические режимы дисплея
Программирование контроллера НГМД
Программирование контроллера НЖМД
Режим прямого доступа к памяти