Классификация и назначение интерфейсов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт Окружающей Среды

Географический факультет

Кафедра геоинформационных систем

Реферат

«Классификация и назначение интерфейсов»

Выполнила:

студенткаV курса

СОДЕРЖАНИЕ

                    Введение……………………………………………………... 3

Глава 1       Интерфейсы информационных систем……………………...4

Глава 2        Общая характеристика и классификация интерфейсов.…….5

                     Заключение……………...…………..………………………….8

                      Список литературы……………………………………………9                                                                                                                                                 

ВВЕДЕНИЕ

В общем, в словаре дается множество определений и пояснений данному понятию. Интерфейс программы – это ее оболочка, пользовательская среда, предоставляющая человеку возможность просто и удобно общаться с аппаратной частью.

Стоит сказать, о том, что интерфейсы также имеют свою классификацию по нескольким признакам, к которым можно отнести, язык, принцип построения и проектирования, функциональности и т.д. Так, скажем, особенно популярно деление программных интерфейсов на «дружественные» и «враждебные». Первые, как правило, имеют простую и понятную пользователю структуру и среду (сюда можно отнести интерфейсы стандартных приложений Windows), вторые же в свою очередь обладают гораздо большей привлекательностью и надежностью.

Классифицируют интерфейсы и по языковой категории. Приведем простой пример. Та же операционная система Windows имеет, как русскую версию пользовательской среды, так и английскую. Когда упоминают понятие «интерфейс», то говорят не только о графической среде программы, но также об ее аппаратной части, а в связи с этим выделяют еще одно деление – на пользовательский, программный и аппаратный интерфейсы. Безусловно, это далеко не все типы, но те основные, с которыми чаще всего встречаются и работают люди.

ГЛАВА 1. ИНТЕРФЕЙСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Интерфейсы информационных систем условно можно разделить на 3 группы:

1) текстовые (текст-ориентированные),

2) смешанные (псевдографические),

3) графические.

В качестве примера текстовых (текст-ориентированных) интерфейсов, приведём интерфейс командной строки DOS или shell-интерпретатор UNIX. Пользователь взаимодействует с ВС с помощью клавиатуры, набирая специальные команды. Для задания различных опций служат параметры. Система как ответ на действия пользователя выдает сообщения, или результат выполнения введенной команды в текстовом виде. Курсор может иметь вид мигающего прямоугольника или черточки, обозначающей место ввода. В таком режиме можно одновременно взаимодействовать лишь с одной программой. Управлять взаимодействием программ можно только с командной строки, причём проверить результат - по окончании работы.

В смешанных (псевдографических) интерфейсах различают понятия "оконный" и "графический" интерфейсы. Первый базируется на принципе разделения реального окна монитора (или виртуального desktop'а намного большего размера, чем физический дисплей) на прямоугольные области, внутри каждой из которых определенная программа направляет свой вывод и откуда получает команды.

Термин "графический" означает использование оконного графического интерфейса (каждое окно отображает графический интерфейс); полноэкранного режима (выполняется только одна программа, осуществляющая вывод в графическом режиме). То есть: оконный не обязательно графический, а графический не всегда оконный.

Псевдографическими обозначают интерфейсы, с графическими интерфейсными элементами, например кнопками, индикаторами процесса выполнения, реализуемыми с помощью псевдографики набора ANSI, например, оболочка FAR. Псевдографический интерфейс можно отнести к промежуточному между чисто командным интерфейсом и графическим.

К графическим интерфейсам относят все оконные графические системы Windows, оболочки для UNIX - KDE, GNOM, CDE, X-Window, Photon из ОС QNX, Aqua из MacOS X. Графическими они называются потому, что все элементы пользовательского интерфейса, как и сами данные в окнах, отображаются в графическом режиме, с помощью 256, 16-битной или 32-битной глубины цветового буфера. Это позволяет сформировать привлекательные с точки зрения пользователя окна, кнопки, пиктограммы, ползунки, индикаторы.

Понятие окна - общее для всех этих систем. Окно - прямоугольная область экрана, куда программа выводит свои данные и откуда получает команды.

ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСОВ

Интерфейс, по определению – это правила взаимодействия операционной системы с пользователями, а также соседних уровней в сети ЭВМ. От интерфейса зависит технология общения человека с компьютером.

              Объединение отдельных подсистем (устройств, модулей) ЭВМ в единую систему основывается на многоуровневом принципе с унифицированным сопряжением между всеми уровнями — стандартным интерфейсом. Под стандартными интерфейсами понимают такие интерфейсы, которые приняты и рекомендованы в качестве обязательных отраслевыми или государственными стандартами, различными международными комиссиями, а также крупными зарубежными фирмами.

Интерфейсы характеризуются следующими параметрами:

1) пропускной способностью интерфейса — количеством информации которая может быть передана через интерфейс в единицу времени;

2) максимальной частотой передачи информационных сигналов через интерфейс;

3) информационной шириной интерфейса — числом бит или байт данных, передаваемых параллельно через интерфейс;

4) максимально допустимым расстоянием между соединяемыми устройствами;

5) динамическими параметрами интерфейса — временем передачи отдельного слова или блока данных с учетом продолжительности процедур подготовки и завершения передачи;

6) общим числом проводов (линий) в интерфейсе.

          В настоящее время не существует единой достаточно полной и объективной классификации интерфейсов. Имеющиеся классификации основываются, как правило, на одном классификационном признаке или же строятся для одного класса интерфейсов. Определенным обобщением этих классификаций является стандарт на классификационные признаки интерфейсов (ГОСТ 26.016-81), однако описанные в нем признаки позволяют характеризовать только определенные аспекты организации интерфейсов. Более полная характеристика и систематизация интерфейсов могут быть выполнены при условии классификации по нескольким совокупностям признаков, поэтому здесь мы ограничимся рассмотрением наиболее важных, с практической точки зрения, характеристик интерфейсов:

      способ соединения компонентов системы (магистральный, радиальный, цепочечный, смешанный);

                   При магистральном способе имеются коллективные шины, к которым         подключены все устройства системы. Характерно, что сигналы шины доступны всем устройствам, но в каждый момент времени только два устройства могут обмениваться данными (1:1). Возможны также широковещательные операции (1:М).

                   В системе с радиальной структурой имеется центральное устройство (контроллер или концентратор), связанный с каждым из абонентов индивидуальной группой однонаправленных линий.

              При цепочечной структуре каждое устройство связано не более чем с двумя другими. Частным случаем цепочечной структуры является кольцевая.

     способ передачи информации (параллельный, последовательный, параллельно-последовательный);

         Параллельные интерфейсы позволяют передавать одновременно определенное количество бит или байт информации по многопроводной линии. Последовательные интерфейсы служат для последовательной передачи по двух­проводной линии.

     принцип обмена информацией (асинхронный, синхронный);

В случае синхронного интерфейса моменты выдачи информации передающим устройством и приема ее в другом устройстве должны синхронизироваться, для этого используют специальную линию синхронизации. При асинхронном интерфейсе передача осуществляется по принципу "запрос-ответ". Каждый цикл передачи сопровождается последовательностью управляющих сигналов, которые вырабатываются передающим и приемным устройствами. Передающее устройство может осуществлять передачу данных (байта или нескольких байтов) только после подтверждения приемником своей готовности к приему данных.

     режим передачи информации (симплексный, полудуплексный,    дуплексный и мультиплексный режим обмена).

Для случая связи двух абонентов в симплексном режиме лишь один

из двух абонентов может инициировать в любой момент времени передачу информации по интерфейсу Для случая связи двух абонентов в полудуплексном режиме любой абонент может начать передачу информации другому, если линия связи интерфейса при этом оказывается свободной. Для

случая связи двух абонентов в дуплексном режиме каждый абонент может начать передачу информации другому в произвольный момент времени. В случае связи нескольких абонентов в мультиплексном режиме в каждый момент времени связь может быть осуществлена между парой абонентов в любом, но единственном направлении от одного из абонентов к другому.

Кроме рассмотренных признаков классификации, интерфейсы можно разделить на внешние - соединяющие устройства, удаленные друг от друга на заметное расстояние (реализуемые, как правило, портами на системном блоке), и внутренние -  предназначенные для быстрой связи на короткие расстояния (в виде слотов шин расширения на материнской плате).

Классификация интерфейсов:

1) Машинные интерфейсы предназначены для организации связей между составными элементами ЭВМ, т.е. непосредственно для их построения и связи с внешней средой.

2) Интерфейсы периферийного оборудования выполняют функции сопряжения процессоров,контроллеров,запоминающих устройств и аппаратурой передачи данных.

3) Интерфейсы мультипроцессорных систем представляют собой в основном магистральные системы сопряжения, ориентированные в единый комплекс нескольких процессоров,модулей памяти, контроллеров запоминающих устройств, ограничено размещенных в пространстве.

Современными видами интерфейсов являются:

1) Командный интерфейс. Командный интерфейс называется так по тому, что в этом виде интерфейса человек подает «команды» компьютеру, а компьютер их выполняет и выдает результат человеку. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.

2) WIMP – интерфейс (Window – окно, Image – образ, Menu – меню, Pointer – указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов – меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается «опосредственно», через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и «чистый» WIMP – интерфейс.

3) SILK – интерфейс (Speech – речь, Image – образ, Language – язык, Knowlege – знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный «разговор» человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

              Задача объединения в один комплекс различных блоков ЭВМ, устройств хранения и отображения информации, периферийной аппаратуры, решается с помощью унифицированных систем сопряжения – интерфейсов. Основным назначением интерфейса является унификация внутрисистемных и межсистемных связей и устройств.

              Существует еще одно важное назначение интерфейсов. Интерфейс позволяет описывать некоторые желательные свойства, которыми могут обладать объекты разных классов. Все классы, допускающие сравнение своих объектов, обычно наследуют интерфейс IComparable, реализация которого позволяет сравнивать объекты не только на равенство, но и на “больше”, “меньше”.