6. Peripheriegeräte und Schnittstellen

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1 Abb. 6.1: Tastatur und Tastaturschnittstelle Abb. 6.2: Tastatur-SDU und Belegung der Stecker Abb. 6.3: Die Scan-Codes der MF-II-Tastatur

2 Tastatur Tastaturkontaktmatrix Tastaturprozessor Tastaturkabel 11 Bit SDU Make-, Break-Code Tastatur-Controller Port 60h R/W, Port 64h R/W Hardware IRQ1 ISR 09h ISR 15h Funktion 4Fh Tastatur-Puffer ASCII-, Scan-Code (BIOS-Datenbereich) BIOS Int 16h DOS Int 21h Abb. 6.4: Der "Weg" eines Tastendruckes

3 Abb. 6.5: Die Ringorganisation des Tastaturpuffers

4 Abb. 6.6: Pegel der RS-232-Schnittstelle Pin Beschreibung englisch Beschreibung deutsch DÜE - DEE 1 Protective Ground Schutzerde - 2 Transmitted Data (TxD) Sendedaten 3 Received Data (RxD) Empfangsdaten 4 Request To Send (RTS) Sendeteil einschalten 5 Clear To Send Sendebereitschaft 6 Data Set Ready (DSR) Betriebsbereitschaft 7 Signal Ground Signal-/ Betriebserde - 8 Data Carrier Detector (DCD) Empfangssignalpegel 20 Data Terminal Ready (DTR) Endgerät bereit 22 Ring Indicator (RI) Ankommender Ruf DÜE = Datenübertragungseinrichtung (z.b. Modem) DEE = Datenendeinrichtung (z.b. PC) Tabelle 6.1: Bedeutung der RS-232-Signale

5 Abb. 6.7: Die Belegung der RS-232-Schnittstelle Abb. 6.8: Typische RS-232-Verbindungsarten

6 Abb. 6.9: Blockdiagramm des UART 8250 Abb. 6.10: Die internen Register des UART 8250 Schnittstelle Adresse der BIOS-Variablen Standard-Port COM1 0040:0000 3F8h 3FFh COM2 0040:0002 2F8h 2FFh COM3 0040:0004 3E8h 3EFh COM4 0040:0006 2E8h 2EFh Tabelle 6.2: Die Basis-Portadressen der verschiedenen seriellen Schnittstellen und die BIOS-Variablen, in denen sie verzeichnet sind

7 Tabelle 6.3: Gängige Baudraten und die entsprechenden Teilerwerte in den Registern DLM (High-Byte) und DLL (Low-Byte) des UART Registerwert = 1,8432 MHz / (16 * Baudrate) = / Baudrate Abb. 6.11: Aufbau des Line-Control-Registers (LCR) des UART

8 Abb. 6.12: Aufbau des Line-Status-Registers (LSR) des UART Abb. 6.13: Aufbau des Modem-Control-Registers (MCR) des UART Abb. 6.14: Aufbau des Modem-Status-Registers (MSR) des UART

9 Geschwindigkeitsklasse Applikationen Eigenschaften 6. Peripheriegeräte und Schnittstellen Low-Speed kbit/s Medium-Speed -10 MBit/s High-Speed MBit/s Super-Speed - 5 GBit/s Iinteraktive Eingabegeräte Tastatur, Maus, Spieleperipherie Telefonie und Audio ISDN, analoge Telefonie, Digital Audio Scanner und Drucker Video, Disk, LAN Video Conferencing, Networking, Hard Disk Massenspeicher, HD-Video billigst, hot plug/ unplug, einfache Benutzbarkeit, mehrere Peripheriekomponenten preisgünstig, einfache Benutzung, garantierte Latenz und Bandbreite, dynamischer Anschluss mehrerer Geräte hohe Bandbreite, garantierte Latenz, einfaches Handling 5 m Kabellänge max. 100 ma (bus-powered) pro Gerät halb-duplex Neue Stecker (zusätzliche Kontakte) abwärts- und aufwärtskompatibel 10 m Kabellänge max. 150mA (bus-powerded) pro Gerät voll-duplex Tabelle 6.4: Applikationen und Geschwindigkeitsklassen Bus Geschwindigkeit Host-Komplexität Peripherie-Komplexität IEEE 1394 (Fire Wire) 400 MBit/s Gatter Gatter USB MBit/s Gatter Gatter USB MBit/s Gatter Gatter USB GBit/s?? Tabelle 6.5: Geschwindigkeit und Realisierungsaufwand Vorteile von USB Preisgünstige Realisierungsmöglichkeit Einheitliche Steckverbinder; Bauformen für Host (A) und Function (B) Maximal 127 Geräte anschließbar Definierte Kabel; Max. 6 Kabelsegmente über Hubs kaskadierbar Vier Geschwindigkeitsklassen Vier verschiedene Transferarten - Control-Transfer (z.b. Kommandos vom Host an das USB-Gerät) - Interrupt-Transfer (für Geräte, die im klassischen PC einen Int. auslösen würden) - Bulk-Transfer (Übertragung großer Datenmengen, keine Echtzeit) - Isochronous-Transfer (Anforderungen an Latenzzeit, z.b. Audiodaten) Fehlerbehebung und Korrektur: Fehlerhafte Transaktionen können wiederholt werden Hot-Plug-and-Play Stromversorgung über das Buskabel Keine Blockade von Systemressourcen Schlafzustand (Suspend) nach 3ms Inaktivität; max. 3mA Stromaufnahme

10 Abb. 6.15: USB 3.0-Buchse

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