Все передачи данных, кроме внутренних, осуществляются по одной или нескольким шинам, поэтому все ВУ и основную память нужно каким-либо образом подключить к этим шинам. При нескольких шинах одна используется для памяти, а другие - для ВУ. В одношинной архитектуре для связи с памятью и ВУ используется одна и та же шина. Сложные структуры преобладают в больших ЭВМ, а большинство микро-ЭВМ имеют одношинные структуры.

Память и ВУ подключаются к шинам с помощью интерфейсов (контроллеров). Часто интерфейс является составной частью ВУ. Он должен выполнять некоторую комбинацию следующих функций:

1) передавать состояние ВУ в ЭВМ;

2) обеспечивать буферное хранение данных, вводимых из ВУ в ЭВМ;

3) принимать приказы от ЭВМ во ВУ;

4) обеспечивать буферное хранение данных, выводимых из ЭВМ во ВУ;

5) сигнализировать ЭВМ о завершении операции и др.

Типичная структура с одной системной шиной показана ниже.

CPU-микропроцессор

ROM-память

I/O-устройство ввода-вывода

РВ-шина питания

ДВ-шина данных

АВ-шина адресов

СР-шина управления

При наличии только одной шины она обычно называется системной шиной. В любом случае линии шины можно классифицировать следующим образом.

Эти линии используются для передаваемой информации. При взаимодействии с памятью этой информацией могут быть данные или команды, а при взаимодействии с ВУ -данные, состояние ВУ, приказы или информация о прерывании. Число линий данных в шине определяет число передаваемых одновременно бит и поэтому оказывает непосредственное влияние на скорость передачи информации. Обычно число линий данных совпадает с длиной слова, но иногда составляет половину длины слова, и тогда для передачи слова выполняются две передачи по шине. Микро-ЭВМ с n - линиями данных обычно называется n-битной микро-ЭВМ.

Каждая ячейка памяти или интерфейсный регистр ассоциируются с однозначной комбинацией бит, называемой адресом. Линии адреса предназначены для передачи комбинаций бит, которые дешифрируются как адреса подключенными к шине интерфейсами. В модуле памяти каждое слово (байт) имеет свой адрес, и интерфейс памяти распознает адреса всех своих слов (байт).

Если ВУ разделяют шину с памятью, некоторые адреса нужно отвести для интерфейсных регистров ВУ. Каждый регистр должен иметь свой адрес, а интерфейс должен распознавать адреса всех своих регистров. Когда интерфейс памяти или ВУ распознает один из своих адресов, он либо принимает информацию с линий данных и передает ее в нужное место, либо считывает необходимые данные и выводит их на линии данных.

В многошинной архитектуре большинство (но не обязательно все) ВУ подключаются к различным шинам, называемым шинами ввода-вывода (ВВ), а шина для модулей памяти называется шиной памяти. Число линий адреса в шине ВВ обычно меньше числа линий в шине памяти.

Независимо от используемой шинной конфигурации между ЦП, модулями памяти и интерфейсами ВУ необходимо передавать некоторую управляющую информацию. Передача ее осуществляется с квитированием. Управляющая информация представляет собой некоторую комбинацию следующих сигналов:

1) запросы на использование шины, которые формируются различными интерфейсами, подключенными к шине;

2) разрешение использования шины, которое формируется в соответствии с назначенными приоритетами в схемах приоритетов. Эти схемы иногда находятся в МП, но иногда реализуются на отдельных БИС;

3) сигналы прерываний, фиксирующие внешние события, требующие внимания ЦП;

4) сигналы синхронизации для координации передач по шине адресов и данных;

5) сигналы паритетов (главным образом в мини- и больших ЭВМ);

6) сигналы о неисправностях или о выключении питания.

Линии управления значительно различаются в разных микро-ЭВМ. Так как шины должны взаимодействовать с МП, то подробное описание разводки его контактов содержит для разработчика необходимую информацию об управляющих сигналах ЦП.

Разработчикам больших программных средств приходится решать весьма специфические и трудные проблемы, особенно, если это ПС должно представлять собой программную систему нового типа, в плохо компьютеризированной предметной области. Разработка ПС начинается с этапа формулирования требований к ПС, на котором, исходя из довольно смутных пожеланий заказчика, должен быть получен документ, достаточно точно определяющий задачи разработчиков ПС. Этот документ мы называем внешним описанием ПС (в литературе его часто называют спецификацией требований [4.1]).

Очень часто требования к ПС путают с требованиями к процессам его разработки (к технологическим процессам). Последние включать во внешнее описание не следует, если только они не связаны с оценкой качества ПС. В случае необходимости требования к технологическим процессам можно оформить в виде самостоятельного документа, который будет использоваться при управлении (руководстве) разработкой ПС.

Внешнее описание ПС играет роль точной постановки задачи, решение которой должно обеспечить разрабатываемое ПС. Более того, оно должно содержать всю информацию, которую необходимо знать пользователю для применения ПС. Оно является исходным документом для трех параллельно протекающих процессов: разработки текстов (кiinoрoeрiaaie? и кодированию) программ, входящих в ПС, разработки документации по применению ПС и разработки существенной части комплекта тестов для тестирования ПС. Ошибки и неточности во внешнем описании, в конечном счете, трансформируются в ошибки самой ПС и обходятся особенно дорого, во-первых, потому, что они делаются на самом раннем этапе разработки ПС, и, во-вторых, потому, что они распространяются на три параллельных процесса. Это требует особенно серьезных мер по их предупреждению.

Исходным документом для разработки внешнего описания ПС являются определение требований к ПС. Но так как через этот документ передается от заказчика (пользователя) к разработчику основная информация относительно требуемого ПС, то формирование этого документа представляет собой довольно длительный и трудный итерационный процесс взаимодействия между заказчиком и разработчиком, с которого и начинается этап разработки требований к ПС [4.2]. Трудности, возникающие в этом процессе, связаны с тем, что пользователи часто плохо представляют, что им на самом деле нужно: использование компьютера в "узких" местах деятельности пользователей может на самом деле потребовать принципиального изменения всей технологии этой деятельности (о чем пользователи, как правило, и не догадываются). Кроме того, проблемы, которые необходимо отразить в определении требований, могут не иметь определенной формулировки [4.1], что приводит к постепенному изменению понимания разработчиками этих проблем. В связи с этим определению требований часто предшествует процесс системного анализа, в котором выясняется, насколько целесообразно и реализуемо "заказываемое" ПС, как повлияет такое ПС на деятельность пользователей и какими особенностями оно должно обладать. Иногда для прояснения действительных потребностей пользователей приходится разрабатывать упрощенную версию требуемого ПС, называемую прототипом ПС. Анализ "пробного" применения прототипа позволяет иногда существенно уточнить требования к ПС.

В определении внешнего описания легко бросаются в глаза две самостоятельные его части. Описание поведения ПС определяет функции, которые должна выполнять ПС, и потому его называют функциональной спецификацией ПС. Функциональная спецификация определяет допустимые фрагменты программ, реализующих декларированные функции. Требования к качеству ПС должны быть сформулированы так, чтобы разработчику были ясны цели [4.2], которые он должен стремиться достигнуть при разработке этого ПС. Эту часть внешнего описания будем называть спецификацией качества ПС (в литературе ее часто называют нефункциональной спецификацией [4.1], но она, как правило, включает и требования к технологическим процессам). Она, в отличие от функциональной спецификации, реализуется неформализованно и играет роль тех ориентиров, которые в значительной степени определяют выбор подходящих альтернатив при реализации функций ПС, а также определяет стиль всех документов и программ разрабатываемого ПС. Тем самым, спецификация качества играет решающую роль в обеспечении требуемого качества ПС.

Обычно разработка спецификации качества предшествует разработке функциональной спецификации ПС, так как некоторые требования к качеству ПС могут предопределять включение в функциональную спецификацию специальных функций, например, функции защиты от несанкционированного доступа к некоторым объектам информационной среды. Таким образом, структуру внешнего описания ПС можно выразить формулой:

Таким образом, внешнее описание определяет, что должно делать ПС и какими внешними свойствами оно должно обладать. Оно не отвечает на вопрос, как должно быть устроено это ПС и как обеспечить требуемые его внешние свойства. Оно должно достаточно точно и полно определять задачи, которые должны решить разработчики требуемого ПС. В то же время оно должно быть понято представителем пользователем - на его основании заказчиком достаточно часто принимается окончательное решение на заключение договора на разработку ПС. Внешнее описание играет большую роль в обеспечении требуемого качества ПС, так как спецификация качества ставит для разработчиков ПС конкретные ориентиры, управляющие выбором приемлемых решений при реализации специфицированных функций.

Общие сведения об ISDN

ISDN - цифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Network) - современное поколение всемирной телефонной сети. Поскольку ISDN использует цифровую технологию она может переносить любой тип информации, включая передачу речи высокого качества, быструю и корректную передачу данных от пользователя к пользователю.

Название сети Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифровая сеть с интегрирацией услуг) относится к набору цифровых услуг, которые становятся доступными для конечных пользователей. ISDN предполагает оцифровывание телефонной сети для того, чтобы голос, информация, текст, графические изображения, музыка, видеосигналы и другие материальные источники могли быть переданы конечному пользователю по имеющимся телефонным проводам и получены им из одного терминала конечного пользователя. Сторонники ISDN рисуют картину сети мирового масштаба, во многом похожую на сегодняшнюю телефонную сеть, за тем исключеним, что в ней используется передача цирфрового сигнала и появляются новые разнообразные услуги.

ISDN является попыткой стандартизировать абонентские услуги, интерфейсы пользователь/сеть и сетевые и межсетевые возможности. Стандартизация абонентских услуг является попыткой гарантировать уровень совместимости в международном масштабе. Стандартизация интерфейса пользователь/сеть стимулирует разработку и сбыт на рынке этих интерфейсов изготовителями, являющимися третьей участвующей стороной. Стандартизация сетевых и межсетевых возможностей помогает в достижении цели возможного объединения в мировом масштабе путем обеспечения легкости связи сетей ISDN друг с другом.

Применения ISDN включают быстродействующие системы обработки изображений, дополнительные телефонные линии в домах для обслуживания индустрии дистанционного доступа, высокоскоростную передачу файлов и проведение видеоконференций. Передача голоса несомненно станет популярной прикладной программой для ISDN.

ISDN - концепция построения цифровой сети с интеграцией услуг, которая появилась в середине семидесятых годов при Международном Консультативном Комитете по Телефонии и Телеграфии. Эта технология стала иметь популярность во всём мире в начале 90-х годов.

ISDN представляет собой набор стандартных интерфейсов для цифровой сети связи . По своей сути ISDN - это сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами.

Первая ISDN-станция была введена в эксплуатацию в 1976 году. Первоначально ISDN воспринималась как средство передачи речевых сообщений. Однако использование ISDN только в качестве звукового сервиса явно не оправдывало развитие и внедрение новой технологии. С точки зрения пользователя наибольшая привлекательность ISDN заключается в возможности одновременного обмена речью, текстом, данными и подвижным изображением по стандартным аналоговым телефонным линиям с более высокими скоростями передачи, чем у обычных модемов и меньшей по цене с высококачественной надёжностью и гарантией.

Но люди не приняли это новшество, живя как раньше по старинным технологиям, , используя принципы аналоговой телефонии, либо - при необходимости передачи данных - пользуясь привычными сетевыми технологиями (X25).

Технология ISDN - это высокоскоростной доступ в Интернет при помощи телефонных сетей. Технология ISDN доставляет информацию от цифрового коммутатора через два типа пользовательских интерфейсов: Basic Rate Interface (BRI) и Primary Rate Interface (PRI). Каждый из интерфейсов состоит из нескольких каналов со скоростью 64Kb/s, или каналов B. Каналы В связаны в одни данные и образуют канал D. Канал D определен для вызова, установки и сигнализации соединений, доступный всем пользователям ISDN.

Основным препятствием для развития технологии ISDN служит отсутствие АТС, поддерживающих эту технологию, и высокая цена оборудования.