পেরিফেরালস ও ইন্টারফেসিং এর মূলনীতি

By Mehedi Hasan

Updated on:

Peripheral শব্দের অর্থ হলো সীমান্তবর্তী। পেরিফেরাল ডিভাইসগুলো কম্পিউটারের সিপিইউ’র প্রান্তে অবস্থান করে এবং সেগুলো নিজেদের মধ্যে তথ্য আদান-প্রদান ও সংরক্ষণ করে।

মাইক্রোপ্রসেসর এককভাবে কোনো কাজ সম্পাদন করতে পারে না। মাইক্রোপ্রসেসরের কাজে সহায়তা প্রদানের জন্য কিছুসংখ্যক ইনপুট ও আউটপুট ডিভাইসের প্রয়োজন হয়। Peripherals বলতে মূলত কম্পিউটারের Central Processing Unit (CPU)-এর সাথে সংযুক্ত যাবতীয় Input Output Device-সমূহকে বুঝায়।

সংজ্ঞা (Definition): কম্পিউটারের সাহায্যে বিভিন্ন ধরনের কার্যাদি সুষ্ঠুভাবে সম্পাদনের জন্য সিপিইউ (CPU)-এর সাথে Physically বা Logically সংযুক্ত যাবতীয় ইনপুট, আউটপুট ও স্টোরেজ ডিভাইসকে কম্পিউটার পেরিফেরালস (Computer peripherals) বলে।

নিম্নে একটি কম্পিউটার সিস্টেমের Peripheral Device-সমূহ দেখানো হলো-

উদাহরণ (Example): কী-বোর্ড (Key-board), মাউস (Mouse), মনিটর (Monitor), প্রিন্টার (Printer), প্লটার (Plotter), স্ক্যানার (Scanner), জয়স্টিক (Joystick), লাইট পেন (Light Pen), ডিজিটাইজার (Digitizer), ওএমআর (OMR):, ওসিআর (OCR), এমআইসিআর (MICR), পাঞ্চ কার্ড (Punch Card), পেপার টেপ (Paper Tape), ম্যাগনেটিক টেপ (Magnetic Tape), ম্যাগনেটিক ডিস্ক (Magnetic Disk), অপটিক্যাল ডিস্ক (Optical Disk) ইত্যাদি।

Table of Contents

পেরিফেরালসের প্রকারভেদ

মাইক্রোকম্পিউটারে ব্যবহৃত পেরিফেরাল ডিভাইসসমূহকে প্রধানত দু’ভাগে ভাগ করা যায়, যথা-

(i) ইনপুট পেরিফেরালস্ ও

(ii) আউটপুট পেরিফেরালস্।

ইনপুট পেরিফেরালস্ (Input Peripherals):

কম্পিউটারের ইনপুট প্রদানের জন্য যে সব পেরিফেরালস্ ব্যবহৃত হয়, তাদেরকে ইনপুট পেরিফেরালস্ বলে। যেমন: কী-বোর্ড, মাউস, স্ক্যানার, মাইক্রোফোন, জয়স্টিক, লাইট পেন ক্যামেরা, ডিজিটাইজার, ট্র্যাকবল, ওএমআর, ম্যাগনেটিক টেপ, পাঞ্চ কার্ড ইত্যাদি।

আউটপুট পেরিফেরালস্ (Output Peripherals):

কম্পিউটার হতে ডাটা আউটপুটে পাঠানোর জন্য যে সব পেরিফেরালস্ ব্যবহৃত হয়, তাদেরকে আউটপুট পেরিফেরালস্ বলে। যেমন: মনিটর, প্রিন্টার, প্লটার, স্লাইড প্রজেক্টর, মডেম, এলসিডি (LCD-Liquid Crystal Display) ইত্যাদি।

ইন্টারফেসিং (Interfacing)

ইন্টারফেসিং (Interfacing)

ইন্টারফেসিং হচ্ছে মাইক্রোপ্রসেসর ও পেরিফেরাল ডিভাইস কিংবা পেরিফেরাল ডিভাইসসমূহের মধ্যে প্রতিষ্ঠিত এক ধরনের Physical Connection বা Logical Connection, যার মাধ্যমে মাইক্রোপ্রসেসর ও পেরিফেরাল ডিভাইসসমূহের মধ্যে কিংবা মানুষ ও কম্পিউটারের মধ্যে অথবা কম্পিউটার ও Outer World-এর মধ্যে Signal বা ডাটা আদান-প্রদান করা সম্ভব হয়।

আরও পড়ুনঃ পরিবেশগত শিক্ষার ভূমিকা – Environmental Studies

উদাহরণ:

  • প্রসেসর ও ইনপুট ডিভাইসসমূহের মধ্যে সংযোগ প্রতিষ্ঠাকরণ।
  •  প্রসেসর ও আউটপুট ডিভাইসসমূহের মধ্যে Interconnection.
  • প্রসেসর ও স্টোরেজ ডিভাইসসমূহের মধ্যে Interconnection. 
  • কম্পিউটার ও বাইরের জগতের সাথে Modem ব্যবহার করে Connection Establishment.
  • Hub, Switch, NIC ইত্যাদি ব্যবহার করে বিভিন্ন Computer-এর মধ্যে Network Establishment.

ইন্টারফেসিং-এর কার্যাবলি

ইন্টারফেসিং-এর কার্যাবলি

ইন্টারফেসিং-এর কার্যাবলি নিম্নে উল্লেখ করা হলো-

১। Interfacing-এর মাধ্যমে মাইক্রোপ্রসেসর ও অন্যান্য Input-Output Device-সমূহের মধ্যে Communication প্রতিষ্ঠিত করে Data/Signal আদান-প্রদান করা যায়।

২। মাইক্রোপ্রসেসর ও এর অভ্যন্তরস্থ বিভিন্ন অংশের মধ্যে আন্ত: যোগাযোগ প্রতিষ্ঠা ও Signal/Data Exchange করা যায়।

৩। Storage Device-এর সাথে ইনপুট, আউটপুট ও মাইক্রোপ্রসেসর-এর যোগাযোগ প্রতিষ্ঠা করা যায় ও তথ্য আদান-প্রদান করা সম্ভব হয়।

৪। মানুষ ও কম্পিউটার এর মধ্যে Communication Establish করা যায়।

৫। Computer ও Outer World এর মধ্যে Data/Information Share করার জন্য Network Establish করা যায়।

৬। একই Network-এ বিদ্যমান বিভিন্ন Computer এর মধ্যে তথ্য আদান-প্রদান ও Resource Share করা যায়।

৭। বিভিন্ন প্রকার Software যেমন- Application Program Operating System এর মধ্যে Linkage প্রতিষ্ঠা করা যায়।

৮। মাইক্রোপ্রসেসর ও বিভিন্ন ধরনের কনভার্টারের মধ্যে সমন্বয়সাধন করা যায়।

৯। মাইক্রোপ্রসেসর ও বিভিন্ন Device এর বিভিন্ন প্যারামিটার (যেমন- Data Transfer Time, Speed. Electrical Characteristics ইত্যাদি) এর মধ্যে সমন্বয় বিধান করা যায়।

১০। ইন্টারাপ্ট সার্ভিস, DMA অপারেশন সম্পন্ন করা যায়।

ইন্টারফেসিং-এর প্রয়োজনীয়তা

মূলত মাইক্রোপ্রসেসরের প্রধান কাজ হলো ইনপুট ডিভাইস (Keyboard, Mouse, Joystick. Light Pen. OMR, OCR. AD Converter) হতে Data Input নেয়া, Memory হতে Instruction বা নির্দেশ পড়া, প্রাপ্ত নির্দেশনার মাধ্যমে Input-কৃত Data নিয়ে প্রয়োজনীয় Operation সম্পন্ন করা এবং ফলাফল (Result) আউটপুট ডিভাইসে পাঠানো।

কিন্তু উপরোক্ত কার্যাবলি (বিশেষত Input Device এর সাথে যোগাযোগ এবং Output Device-এ ফলাফল বা Result পাঠানো) মাইক্রোপ্রসেসর নিজে নিজে করতে পারে না। সে জন্য মাইক্রোপ্রসেসর ও অন্যান্য Device-সমূহের মধ্যে Physical Connection বা Logical Connection অর্থাৎ Interfacing এর প্রয়োজন পড়ে।

তা ছাড়া, মানুষ ও কম্পিউটার কিংবা Computer ও Outer World এর মধ্যে Communication Establish করার ক্ষেত্রেও Interfacing এর প্রয়োজনীয়তা অপরিসীম।

ইন্টারফেসিং-এর প্রয়োজনীয়তা:

  • সিপিইউ এবং ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসের ডাটা ট্রান্সফার স্পিড সমান না হলে ইন্টারফেসিং করার প্রয়োজন হয়।
  • সিপিইউ এবং ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসের ডাটা ট্রান্সফার ফরম্যাট একই না হলে এদের মাঝখানে ইন্টারফেসিং ডিভাইস স্থাপন করতে হবে।
  • সিপিইউ এবং ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসের ডাটা ট্রান্সফার গতির মধ্যে সমতা না থাকলে ইন্টারফেসিং প্রয়োজন হয়।
  • সিপিইউ এবং ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসের মধ্যে ডাটা ট্রান্সফারের সময় বাফারিং-এর প্রয়োজনীয়তা দেখা দিলে ইন্টারফেসিং করতে হয়।
  • যখন অনেকগুলো ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস একটি সিপিইউ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় তখন সঠিক ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসকে নির্বাচনের জন্য ইন্টারফেসিং (অ্যাড্রেস ডিকোডিং ইন্টারফেসিং) এর প্রয়োজন হয়।
  • টাইমিং অব কন্ট্রোল সিস্টেমে নির্দিষ্ট কাজ নির্দিষ্ট সময় ধরে পরিচালনা করার জন্য ইন্টারফেসিং সার্কিট (টাইমিং অব কন্ট্রোল ইন্টারফেসিং সার্কিট) ব্যবহারের প্রয়োজন হয়।

বিভিন্ন উপাদানগুলোর মধ্যে গতিজনিত অসামঞ্জস্যতা (স্পিড মিস ম্যাচিং) কম্পিউটার সিস্টেমের একটি বড় সমস্যা। যেমন- সিপিউ যে স্পিডে ডাটা পাঠায়, প্রিন্টার সে স্পিডে প্রিন্ট করতে পারে না।

স্পিড মিস ম্যাচিংজনিত এ সমস্যা দূর করার জন্য এদের মাঝখানে ইন্টারফেসিং সার্কিট ব্যবহার করার প্রয়োজন হয়, যা এদের মধ্যে বিদ্যমান গতিজনিত অসামঞ্জস্যতা দূর করে।

কতিপয় ইনপুট পেরিফেরালস (যেমন- মেডিক্যাল ইনস্ট্রুমেন্ট) আছে, যেগুলো সিস্টেমে (কম্পিউটার সিস্টেমে) অ্যানালগ সিগন্যাল সরবরাহ করে থাকে। কিন্তু কম্পিউটারের (মাইক্রোকম্পিউটার) সিপিউ হলো ডিজিটাল প্রকৃতির ডিভাইস, যা ডিজিটাল ফরম-এ উপস্থাপিত সিগন্যালকে নিয়ে কাজ করতে পারে। অ্যানালগ সিগন্যাল নিয়ে কাজ করতে পারে না।

আর এ সমস্যা দূর করার জন্য মাইক্রোপ্রসেসর ও অ্যানালগ সিগন্যাল সরবরাহকারী ইনপুট ডিভাইসের মধ্যে একটি বিশেষ ইন্টারফেসিং সার্কিট ব্যবহার করার প্রয়োজন হয়, যা ইনপুটে আগত অ্যানালগ সিগন্যালকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করে।

পেরিফেরাল ডিভাইস ও কম্পিউটার সিস্টেমের ইলেকট্রিক্যাল বৈশিষ্ট্য একই রকম না হলেও এদের মাঝখানে ইন্টারফেস ব্যবহার করতে হয়। যেমন- কম্পিউটার সিস্টেমের অপারেটিং ভোল্টেজ ও প্রিন্টারের অপারেটিং ভোল্টেজ একই নয়। তাই এদের মাঝখানে একটি ইন্টারফেসিং সার্কিট ব্যবহার করতে হয়। যদি কম্পিউটারের আউটপুটকে সরাসরি প্রিন্টারের ইনপুটে পাঠানো হয় তবে কম্পিউটার ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

তা ছাড়া অনেকগুলো ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস থেকে একটি ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসকে সিলেক্ট করার জন্য এবং ডাটা ট্রান্সফার মোড সিনক্রোনাস/অ্যাসিনক্রোনাসকে কন্ট্রোল করার জন্য ইন্টারফেসিং সার্কিট ব্যবহার করা হয়।

বিভিন্ন প্রকার ইন্টারফেসের কাজ

মাইক্রোপ্রসেসর ও পেরিফেরাল ডিভাইস, মেমরি ডিভাইস, ইনপুট-আউটপুট ডিভাইস, মাইক্রোপ্রসেসরের অভ্যন্তরস্থ বিভিন্ন Component কিংবা Outer World এর মধ্যে Communication প্রতিষ্ঠার ওপর ভিত্তি করে Interfacing কে নিম্নে উল্লিখিত Category তে Categorized করা যায়, যথা-

(ক) মেমরি ইন্টারফেসিং (Memory Interfacing)

(খ) আই/ও পোর্ট/ল্যাচ ইন্টারফেসিং (1/0 Port/Latch Interfacing)

(গ) পেরিফেরাল ইন্টারফেসিং (Peripheral Interfacing)

(ঘ) ইন্টারসিস্টেম কমিউনিকেশন ইন্টারফেসিং (Intersystem Communication Interfacing)

(ঙ) সিস্টেম ওভারহেড ইন্টারফেসিং (System Overhead Interfacing) ও

(চ) কন্ট্রোল ইন্টারফেসিং (Control Interfacing) ইত্যাদি।

স্ট্যান্ডার্ড আই/ও এবং মেমরি ম্যাপড় আই/ও’র (Standard 1/0 and Memory Mapped I/O) এর মধ্যে তুলনা: স্ট্যান্ডার্ড আই/ও এবং মেমরি ম্যাপড় আই/ও’র মধ্যে তুলনা নিম্নরূপ-

স্ট্যান্ডার্ড আই/ও (Standard I/O)

মেমরি ম্যাপড আই/ও (Memory Mapped I/0)

১। যে পদ্ধতিতে বিভিন্ন ধরনের Physical 1/0 Device-সমূহ সরাসরি মাইক্রোপ্রসেসরের অ্যাড্রেস বাসের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাকে Standard 1/0 বলে।

১। যে পদ্ধতিতে 1/0 Device-সমূহ অ্যাড্রেস বাসের সাথে যুক্ত না হয়ে মেমরি লোকেশনে যুক্ত হয়, তাকে Memory Mapped 1/0 বলে।

২। 1/0 Operation কে-সুনির্দিষ্ট করার জন্য 10/M Signal ব্যবহৃত হয়।

২। এতে 1/0 Operation-কে সুনির্দিষ্ট করার জন্য অ্যাড্রেস লাইনের MSB ব্যবহৃত হয়।

৩। 10/M = 1 হলে I/O Operation, নতুবা Memory Operation সংঘটিত হয়।

৩। MSB 1 হলে 1/0 Operation, নতুবা Memory Operation সংঘটিত হয়।

৪।এতেসরাসরি ALU Operationকরাযায়না।

৪। 1/0 ডাটার সাথে সরাসরি ALU Operation করা যায়।

৫। এতে IN, OUT Instruction ব্যবহৃত হয়।

IN, OUT Instruction ব্যবহৃত হয় না।

পেরিফেরাল ইন্টারফেসিং

যে Interfacing প্রক্রিয়ায় মাইক্রোপ্রসেসর ও অন্য পেরিফেরালস্ কিংবা দু’টি Peripheral Device অথবা দু’টি মাইক্রোপ্রসেসরের মধ্যে Data আদান-প্রদান (Exchange) করা যায়, তাকে Peripheral Interfacing বলে।

পেরিফেরাল ইন্টারফেসিং

কাজ (Function): মাইক্রোপ্রসেসর ও অন্য কোনো Peripheral Device কিংবা যে-কোনো দু’টি Peripheral Device অথবা দু’টি মাইক্রোপ্রসেসরের মধ্যে Data আদান-প্রদান করাই Peripheral Interfacing এর কাজ।

ডাইরেক্ট মেমরি অ্যাকসেস (DMA)

মাইক্রোপ্রসেসরের সম্পৃক্ততা ছাড়াই যে প্রক্রিয়ায় মেমরি এবং ইনপুট-আউটপুট ডিভাইসের মধ্যে তথ্য স্থানান্তর হয়, তাকে Direct Memory Access (DMA) বলে। পেরিফেরাল ডিভাইস এবং মেমরির মধ্যে পর্যাপ্ত পরিমাণ তথ্য স্থানান্তরের জন্য DMA কৌশলটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

চিত্রসহ DMA অপারেশনের বর্ণনা:

DMA অপারেশন

বর্ণনাঃ উপরে একটি DMA Operation-এর চিত্র অঙ্কন করা হয়েছে। DMA Operation-এর জন্য একটি DMA কন্ট্রোলার (8257) ব্যবহৃত হয়, যা Operation-এর সময় প্রসেসরের ন্যায় আচরণ করে। DMA অপারেশনের প্রয়োজন হলে I/O ডিভাইস DMA Controller-কে অনুরোধ করবে। সর্বোচ্চ ৪টি I/O ডিভাইস DMA কন্ট্রোলারকে DMA Operation-এর জন্য অনুরোধ জানায়।

এক্ষেত্রে DMA কন্ট্রোলারের DRQ-DRQ3 পর্যন্ত (DMA রিকোয়েস্ট) পিনগুলো ব্যবহৃত হয়। এখানে সর্বোচ্চ প্রাইওরিটি DRQ০ এবং সর্বনিম্ন প্রাইওরিটি DRQ3। I/O ডিভাইস DMA Operation-এর জন্য DMA কন্ট্রোলারকে অনুরোধ জানালে DMA কন্ট্রোলার HRQ পিনে High signal-এর মাধ্যমে Microprocessor-কে HOLD Signal পাঠায়।

Microprocessor Request পাওয়ার পর DMA কন্ট্রোলার Microprocessor-এর পিনটিকে সক্রিয় করবে এবং CPU-কে বাস ফ্রি করে দিতে অনুরোধ করবে। Microprocessor তখন কারেন্ট ইনস্ট্রাকশনের এক্সিকিউশন সম্পন্ন করার পর সিস্টেম বাস রিলেটেড কার্যক্রম স্থগিত করে HLDA পিনটিকে High signal পাঠানোর মাধ্যমে DMA Controller-কে DMA Operation-এর অনুমোদন দেয়।

তখন বাস ফ্রি করে HLDA Signal-এর মাধ্যমে তা DMA Controller-কে অবগত করে। DACK পিনে লো-সিগন্যালের মাধ্যমে I/O ডিভাইসকে DMA অপারেশনের অনুমোদন দেয়।

এক্ষেত্রে DACK DACK3 পর্যন্ত চারটি DAM অ্যাকনলেজের মধ্যে অবস্থা অনুযায়ী যে-কোনোটি ব্যবহৃত হতে পারে এবং এর মাধ্যমে। I/O ডিভাইস সিলেক্ট হয়ে থাকে। এ অবস্থায় তার অভ্যন্তরীণ রেজিস্টার যেমন- Address. Counter ইত্যাদির মানগুলো সিস্টেম বাসের উপর স্থাপন করে পেরিফেরাল ডিভাইসকে অবগত করবে।

এ অবস্থায় DMA Controller I/O ডিভাইসে READ বা WRITE Controll Signal পাঠানোর মাধ্যমে Read/Write অপারেশন নির্দেশ করে। ফলে Memory এবং I/O ডিভাইসের মধ্যে তথ্য স্থানান্তর প্রক্রিয়া চলতে থাকবে। ডাটা স্থানান্তর প্রক্রিয়া শেষে DMA Controller বাস ফ্রি করে দিবে।

সুবিধাসমূহ:

১। মাইক্রোপ্রসেসর, মেমরি ও 1/0 ডিভাইস-এর মধ্যে ডাটা স্থানান্তর কররা অত্যন্ত ধীরগতিসম্পন্ন প্রক্রিয়া, যা DMA অপারেশনের মাধ্যমে সহজে করা যায়।

২। সময় অনেক কম ব্যয় হয়।

৩। একসাথে অনেক পরিমাণ ডাটা স্থানান্তর করা যায়।

অসুবিধাসমূহ:

১। DMA Operation সম্পন্ন করার জন্য অতিরিক্ত DMA Controller-এর প্রয়োজন হয়, যা ব্যয়বহুল।

DMA-এর কার্যপ্রণালি

১। ডিএমএ অপারেশনের ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসগুলো প্রথমে ডিএমএ কন্ট্রোলারকে অনুরোধ করবে।

২। অনুরোধের প্রেক্ষিতে ডিএমএ কন্ট্রোলার মাইক্রোপ্রসেসরের হোল্ড (Hold) পিনটিকে সক্রিয় করবে এবং সিপিইউকে বাস ফ্রী করে. 

৩। মাইক্রোপ্রসেসর তখন বাস ফ্রি করে এইচএলডিএ (HLDA-Hold Acknowledge) সিগন্যাল এর মাধ্যমে তা ডিএমএ কন্ট্রোলারকে অবগত করে।

৪। এই অবস্থায় ডিএমএ কন্ট্রোলার তার অভ্যন্তরীণ রেজিস্টারগুলো যেমন- অ্যাড্রেস রেজিস্টার, কাউন্টার ইত্যাদির ভ্যালু (Value). গুলো সিস্টেম বাসের উপর স্থাপন করে পেরিফেরাল ডিভাইসকে অবগত করবে। ফলে, মেমরি এবং ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসের মধ্যে তথ্য স্থানান্তর প্রক্রিয়া চলতে থাকবে।

৫। তথ্য স্থানান্তর প্রক্রিয়া শেষ হলে ডিএমএ কন্ট্রোলার বাস ফ্রী করে দিবে।

প্রোগ্রাম ডাটা ট্রান্সফার বা মাইক্রোপ্রসেসর নিয়ন্ত্রিত ডাটা ট্রান্সফার

শর্তহীন তথ্য স্থানান্তর (Unconditional Data Transfer):

এখানে তথ্য স্থানান্তরের জন্য মাইক্রোপ্রসেসর ধরে নেয় পেরিফেরালস্ ডিভাইসটি সর্বদা বিরাজমান। উদাহরণস্বরূপ, লিডে (LED) ডাটা প্রদর্শনের (Display) জন্য মাইক্রোপ্রসেসর লিডের পোর্টকে সক্রিয় করে, তথ্য স্থানান্তর করে এবং পরবর্তী নির্দেশনাটি নির্বাহ করার জন্য অগ্রসর হয়।

পোলিং-এর সাথে তথ্য স্থানান্তর (Data Transfer with Polling):

এ প্রক্রিয়ায় তথ্য স্থানান্তর করা এবং জন্য তথোর (Data) উপস্থিতি পরীক্ষা করার জন্য মাইক্রোপ্রসেসরটিকে একটি লুপের (Loop) ভিতর রাখা হয়, একেই পোলিং বলা হয়। উদাহরণস্বরণ কী-বোর্ড হতে তথ্য পড়ার জন্য মাইক্রোপ্রসেসর পোলিং পোর্টটি ধরে রাখে, যতক্ষণ পর্যন্ত একটি কী চাপ দেয়া না হয়।

ইন্টারাল্টের সাথে তথ্য স্থানান্তর (Data Transfer with Interrupt):

যখন পেরিফেরালস্ তথ্য স্থানান্তরের জন্য প্রস্তুত (Ready) হয়, তখন এটি মাইক্রোপ্রসেসরকে একটি ইন্টারাপ্ট সিগন্যাল পাঠায়। ফলে, মাইক্রোপ্রসেসর প্রোগ্রাম নির্বাহ বন্ধ রেখে পেরিফেরালস্ ডিভাইস হতে তথ্য সংগ্রহ শুরু করে। পেরিফেরালস্ ডিভাইস হতে তথ্য গ্রহণ সম্পন্ন হলে মাইক্রোপ্রসেসর পুনরায় প্রোগ্রাম নির্বাহ শুরু করে। একেই ইন্টারাপ্ট বলা হয়।

রেডি সিগন্যালের সাথে তথ্য স্থানান্তর (Data Transfer with Ready Signal):

যখন পেরিফেরালস্ রেসপন্স টাইম (Peripherals Response Time) মাইক্রোপ্রসেসর এক্সিকিউশন টাইমের (Microprocessor Execution Time) চেয়ে ধীরগতিসম্পন্ন হয়, তখন রেডি সিগন্যাল ব্যবহার করা হয়। ফলে, মাইক্রোপ্রসেসরের এক্সিকিউশন টাইম বেড়ে যায়। এ কৌশল, সাধারণত স্নো মেমরি চিপের (Slow Memory Chip) ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়।

হ্যান্ডশেক সিগন্যালের সাথে তথ্য স্থানান্তর (Data Transfer with Handshake Signal):

মাইক্রোপ্রসেসর এবং পেরিফেরালস্ ডিভাইসের মধ্যে কন্ট্রোল সিগন্যাল বিনিময়ের মাধ্যমে তথ্য স্থানান্তর করাকে হ্যান্ডশেকিং (Hand-Shaking) বলা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যখন ইনপুট ডিভাইস হিসাবে এ/ডি কনভার্টার (A/D-Analog to Digital Converter) ব্যবহার করা হয়, তখন কনভার্শন শেষ না হওয়া পর্যন্ত প্রসেসরকে অপেক্ষা করতে বলে।

কনভার্শন শেষ হওয়ার সাথে সাথে কনভার্টার একটি রেডি সিগন্যাল মাইক্রোপ্রসেসরকে পাঠায়। রেডি সিগন্যাল গ্রহণ করার সাথে সাথে মাইক্রোপ্রসেসর কনভার্টার হতে তথ্য পড়তে থাকে এবং সে একটি কন্ট্রোল সিগন্যালের মাধ্যমে কনভার্টারকে তথ্য পড়া হয়েছে বলে অবগত করে।

পেরিফেরাল ইন্টারফেসিং-এর বিভিন্ন পদ্ধতি

কম্পিউটারের বিভিন্ন পেরিফেরালের মধ্যে ইন্টারফেসিং প্রক্রিয়া সম্পাদনের জন্য সাধারণত দু’টি পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়ে থাকে। উক্ত দু’টি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কম্পিউটার তার সকল ইন্টারফেসিং কার্যাবলি সম্পাদন করে থাকে, যথা-

১। ডিজিটাল ইন্টারফেসিং পদ্ধতি (Digital Interfacing Method) ও

২। অ্যানালগ ইন্টারফেসিং পদ্ধতি (Analog Interfacing Method)।

অ্যানালগ ও ডিজিটাল ইন্টারফেসিং সম্পর্কে নিম্নে বর্ণনা করা হলো-

১। অ্যানালগ ইন্টারফেসিং (Analog Interfacing): Microprocessor বা Microcomputer (যাদের Nature Digital Signal এর) ও অন্যান্য Analog Device যেমন- Medical Instruments, Automobile Equipments. Electronic Factory Devices (যাদের Nature Analog Signal এর) এর মধ্যে Data Exchange করার জন্য যে ধরনের Interfacing ব্যবহার করা হয়, তাকে অ্যানালগ ইন্টারফেসিং (Analog Interfacing) বলে।

Analog Interfacing

২। ডিজিটাল ইন্টারফেসিং (Digital Interfacing): মাইক্রোপ্রসেসর ও অন্যান্য Digital Device বা Peripherals এর মধ্যে পারস্পরিক Interfacing পদ্ধতিকে ডিজিটাল ইন্টারফেসিং (Digital Interfacing) বলে। যেমন- মাইক্রোপ্রসেসর ও কী-বোর্ড/মনিটর এর মধ্যে ইন্টারফেসিং। সাধারণত মাইক্রোপ্রসেসর এর Data Manipulation Speed ও এর সাথে সংযুক্ত অন্যান্য Pripheral Device- সমূহের Speed সমান হয় না। এ কারণে তাদের মধ্যে সমন্বয়সাধনের জন্য Interfacing করা আবশ্যক হয়।

ডিজিটাল ও অ্যানালগ ইন্টারফেসিং প্রক্রিয়া সম্পন্ন করার জন্য বিভিন্ন ধরনের Method ব্যবহৃত হয়। যেমন-

  1. Direct Connection Interface Method
  2. General Purpose Parallel Interface Method
  3. Asynchronous Serial Interface Method
  4. Synchronous Serial Interface Method
  5. RS-232C/V-24 Standard Serial Interface Method
  6. Instrumentation Interface Method
  7. Central processor unit and memory
  8. Special Purpose Interface Method
বিভিন্ন প্রকার ইন্টারফেসিং পদ্ধতি

ডাইরেক্ট কানেকশন ইন্টারফেস (Direct Connection Interface): কম্পিউটারের মধ্যে ব্যবহৃত সকল ইন্টারফেসিং সহজতম পদ্ধতি হচ্ছে সরাসরি সংযোগ বা ডাইরেক্ট কানেকশন (Direct Connection)। কারণ এক্ষেত্রে পদ্ধতির মধ্যে সবচেয়ে সহজ পেরিফেরালসমূহকে সরাসরি বা বাসের (Bus) সাথে সংযোগ করা হয়। কোনো প্রকার Interfacing Circuit এর প্রয়োজন পড়ে না।

ইনস্ট্রুমেন্টেশন স্ট্যান্ডার্ড ইন্টারফেসিং

যে Interfacing পদ্ধতি ব্যবহার করে কম্পিউটারের সাথে বিভিন্ন ধরনের Instrument Peripherals-কে Interface করা যায়, তাকে ইনস্ট্রুমেন্টেশন স্ট্যান্ডার্ড ইন্টারফেসিং (Instrumentation Standard Interfacing) বলে।

সাধারণত তিন ধরনের ইনস্ট্রুমেন্টেশন স্ট্যান্ডার্ড ইন্টারফেসিং প্রচলিত, যথা-

(ক) IEEE Standard 488 Interfacing

(খ) CAMAC Standard Interfacing

(গ) RS-232 C Serial Interfacing.

IEEE Standard 488 Interface Digital Interface for Programmable Instrumentation (IEEE Standard 488) ইন্টারফেসিং স্ট্যান্ডার্ডটি অক্টোবর ১৯৭৫ সালে Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) কর্তৃক ডিজাইনকৃত। এটি Hewlett Packard Interface Bus (HP-IB) এবং অতি সম্প্রতি General Purpose Interface Bus (GPIB) নামেও পরিচিত.

বিভিন্ন কোম্পানির বিভিন্ন ধরনের কম্পিউটার কন্ট্রোলড ইনস্ট্রুমেন্টকে এর মাধ্যমে ইন্টারফেসিং করা যায়। উল্লেখযোগ্য ইনস্ট্রুমেন্টগুলো হচ্ছে ডাটা লগার (Data Loggers), স্পেকট্রাম অ্যানালাইজার (Spectrum Analysers), নেটওয়াক অ্যানালাইজার (Network Analysers) ইত্যাদি। এতে একসাথে প্রায় ১৫টি ডিভাইসকে কানেক্ট করা যায়

IEEE Standard 488 Interfacing

উপরিউক্ত চিত্রটি লক্ষ করলে দেখা যায় যে, এতে সংযুক্ত ডিভাইসগুলো হচ্ছে-

(ক) কন্ট্রোলার (A Controller)

(খ) কথক (A Talker only)

(গ) শ্রোতা (A Listener only)

(ঘ) কথক ও শ্রোতা (A Talker and a Listener) ।

এক্ষেত্রে সিস্টেমের যাবতীয় কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ ও অন্যান্য সকল ডিভাইসকে যথাযথ কমান্ড (Command) প্রয়োগ করার দায়িত্ব হচ্ছে কন্ট্রোলারের। সাধারণত কন্ট্রোলার (Controller) হিসেবে ডাটা রেকর্ডিং ক্ষমতাসম্পন্ন কম্পিউটার ব্যবহৃত হয়।

কথকের (A Talker Only) কাজ হচ্ছে ডাটা ট্রান্সমিট করা ও শ্রোতার কাজ হচ্ছে (A Listener Only) ডাটা রিসিভ (Receive) করা এবং কথক ও শ্রোতা (A Talker and a Listner) একই সাথে ডাটা ট্রান্সমিট (Transmit) ও রিসিভ (Receive) করতে পারে। Talker হিসেবে Frequency Counter, Listener হিসেবে Signal Generator এবং Talker and Listener হিসেবে Digital Multimeter ব্যবহৃত হতে পারে।

IEEE 488 Standard Interface সিস্টেমে ১৬টি বাস লাইন (Bus line) বিদ্যমান, যার মধ্যে ৮টি ডাটা বাস (Data bus), ৫টি ম্যানেজমেন্ট কন্ট্রোল লাইন (Management Control Line) ও ৩টি হ্যান্ডশেক কন্ট্রোল লাইন।

প্রডাক্টের জন্য স্পেশালি কোনো Interfacing Circuit ডিজাইন করেন, তখন তাকে স্পেশাল পারপাস ইন্টারফেস বলে। সাধারণত সার্কিটের জটিলতা কমানো ও অপ্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য (Unwanted Features) এড়ানোর লক্ষ্যে এ ধরনের Interfacing ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ প্রিন্টারের জন্য Centronics 8-bit Parallel Interface-এর কথা উল্লেখ করা যেতে পারে।

ইন্টারফেসিং চ্যানেল বা ডাটা ট্রান্সমিশন চ্যানেল

বিভিন্ন ধরনের ইন্টারফেসিং কার্যাবলি পরিপালনের জন্য সাধারণত তিনটি ডাটা ট্রান্সমিশন চ্যানেল ব্যবহৃত হয়-

১। একমুখী (Simplex): যে ইন্টারফেসিং পদ্ধতিতে Microprocessor to Peripheral কিংবা Peripheral to Microprocessor-এ কেবলমাত্র যে-কোনো একদিকে ডাটা ট্রান্সমিট হয়, তাকে একমুখী (Simplex) ডাটা ট্রান্সমিশন বলে।

আবহাও্যা অধিদপ্তরে ব্যবহৃত বিভিন্ন Device, যেগুলো তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং অন্যান্য অবস্থা সংবলিত তথ্যাদি Computer-এ পাঠায় এবং Computer উক্ত তথ্যাদি সমন্বয় করে Report প্রদান করে, কিন্তু computerটি ঐসব ডিভাইসে কোনো তথ্য ফেরত পাঠায় না।

disclaimer

This article is intended for educational purposes only. All information provided in this article has been sourced from online resources, and their respective links have been included. If you have any concerns or issues regarding the content of this article, please contact us.

মন্তব্য করুন