Восемь золотых правил для разработчиков интерфейса

В результате исследований взаимодействия человека и компьютера Бен Шнейдерман составил набор правил, которые могут быть использованы при разработке многих типов интерфейсов:

- логичность;

- обеспечение альтернативных быстрых способов выполнения задач для опытных пользователей (сокращения, горячие клавиши, макросы);

- информативная обратная связь;

- диалог должен быть законченным;

- простая обработка ошибок;

- простой способ отмены действий;

- пользователь должен чувствовать, что все под его контролем;

- максимально возможное снижение загрузки кратковременной памяти.

Устройства ЭВМ соединяется друг с другом с помощью сопряжений. В вычислительной технике эти сопряжения называют интерфейсами.

Интерфейс представляет собой совокупность унифицированных шин для передачи информации, унифицированных сигналов, электронных схем и алгоритмов, управляющих обменом информацией. От характеристик интерфейсов во многом зависят быстродействие и надёжности ВС.

Можно выделить 4 типа интерфейсов (рис.2.1):

- Интерфейс ОП (А);

- Интерфейс процессор-канал (В);

- Интерфейс ПУ (интерфейс ввода-вывода) (С);

- Интерфейс периферийных аппаратов (D);

Через ОП А производится обмен информацией между ОП, с одной стороны, и процессором (процессорами) и каналами – с другой. Интерфейс процессор-канал В предназначается для передачи информации между процессорами и каналами. Интерфейс ПУ - С – осуществляет обмен информацией между каналами и УПУ. Через интерфейс периферийных аппаратов D происходит обмен информацией между УПУ и ПУ. Под периферийными устройствами подразумевается и совокупность датчиков систем безопасности, которые обслуживаются данной системой.

Наиболее быстродействующими являются интерфейсы А и В, через них информация передаётся параллельно схемами или словами двойной длины и только в небольших ЭВМ полусловами. Через интерфейс С информация, чаще всего, передаётся байтами.

Схема интерфейсов обычно размещается непосредственно в самих связываемых устройствах.

Цепи интерфейса в зависимости от их назначения, определяемого типом передаваемых сигналов, принято разделять на три группы:

- информационные;

- осведомительные;

- управляющие

Информационные цепи служат для передачи элементов информации – данных, команд, адресов. Количество информационных цепей определяется типом элементов информации, которыми обмениваются устройства. Чаще всего по интерфейсу передаются байты и 16- или 32-разрядные двоичные слова. В общем случае по информационной шине могут передаваться разнотипичная информация, например, байты данных и 8-разрядные адреса. Тип информации, передаваемой по интерфейсу, идентифицируется сигналами, для передачи которой служат осведомительные цепи. Например, передача байта данных может сопровождаться сигналом 1 по соответствующей осведомительной цепи, а передача адреса – сигналом 1 по другой осведомительной цепи. Устройство, принимающее информацию, реагирует на значение сигнала в осведомительных цепях и соответствующим образом интерпретирует поступающую информацию.

Для инициирования передачи информации по интерфейсу, синхронизации работы устройств и завершения передачи служат управляющие сигналы, которые формируются одним устройством для управления работой другого устройства.

Рисунок 2.1 – Типы интерфейсов

 

Для передачи управляющих сигналов используются управляющие цепи интерфейса.

Основная характеристика интерфейса – скорость передачи информации, которая определяется числом единиц информации (байт, слов), передаваемых за секунду. Скорость передачи зависит от алгоритма передачи информации и времени переключения сигналов в цепях, которое определяется характеристиками электронных элементов и цепей.

Другие характеристики интерфейса:

- достоверность передаваемых данных;

- помехоустойчивость;

- степень «жёсткости» требований к управляющим сигналам интерфейса.

Интерфейсы могут выполняться односвязными и многосвязными. В односвязном интерфейсе общие для всех устройств шины используются всеми подключёнными к данному интерфейсу устройствами на основе разделения времени. В случае многосвязного интерфейса устройства могут связываться с другими устройствами вычислительной системы по нескольким независимым системам шин.

ВМ и информционные системы строятся на основе модульного принципа, по которому отдельные модули (процессоры, запоминающие и внешние устройства) могут быть связаны в необходимую конфигурацию без изменения схем модулей. Чтобы достичь этого, необходимо стандартизовать интерфейсы – установить единые правила сопряжения определённого класса устройств. Стандартизация распространяется на форму передаваемых через интерфейс информации и команд, схемы шин интерфейса, алгоритмы функционирования интерфейса и управляющие сигналы, которыми обмениваются между собой во время сеанса связи.

Интерфейс периферийных аппаратов D не может быть стандартизован, т.к. сами периферийные аппараты весьма своеобразны по принципам действия, по выполняемым приказам и по используемым форматам информации и сигналам.

Если внешние устройства имеют стандартный интерфейс, ЭВМ можно укомплектовать необходимой для конкретной цели номенклатурой внешних запоминающих внешних запоминающих устройств и устройств ввода-вывода без каких-либо схематехнических доработок – простым подключением кабелей. Такой же эффект достигается стандартизацией интерфейсов ОП и интерфейсов процессором, посредством которых несколько процессоров могут быть связаны в вычислительный комплекс.

УВВ

УВВ

УВВ

УВВ

УУ

Стандартизация интерфейса обеспечивает совместимость разрабатываемых и изготавливаемых на разных заводах устройств ЭВМ. Кроме того, стандартизация интерфейса обеспечивает простую возможность расширения ЭВМ, замену устаревших устройств вновь разработанными.

 

2 Контрольные вопросы

1. Как обеспечиваются связи между отдельными устройствами ЭВМ и информационныхх систем?

2. Из каких основных блоков состоит ЭВМ?

3. Какие основные виды интерфейса используются в ЭВМ и информационных системах?

4. Какие типы интерфейсов стандартиэуются, а какие нет и почему?