Ποια είναι η χειραψία λογισμικού και υλικού;

Η χειραψία, στο πλαίσιο του λογισμικού και του υλικού, αναφέρεται σε μια διαδικασία επικοινωνίας όπου δύο συστήματα (ή εξαρτήματα) ανταλλάσσουν σήματα για τον συντονισμό των ενεργειών και την εξασφάλιση αξιόπιστης μεταφοράς δεδομένων. Είναι λίγο σαν μια ευγενική συζήτηση πριν ξεκινήσετε οποιαδήποτε σοβαρή επιχείρηση. Και οι δύο πλευρές πρέπει να συμφωνήσουν με τους όρους και τις προϋποθέσεις πριν προχωρήσουν.

χειραψία υλικού:

Αυτό περιλαμβάνει φυσικά σήματα που ανταλλάσσονται μεταξύ συσκευών χρησιμοποιώντας ειδικές γραμμές υλικού. Τα κοινά παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* σειριακή επικοινωνία RS-232: Χρησιμοποιεί σήματα όπως RTS (αίτημα για αποστολή) και CTS (σαφή για αποστολή) για να δημιουργήσει επικοινωνία. Η συσκευή αποστολής υποστηρίζει RTS για να σηματοδοτήσει ότι θέλει να στείλει δεδομένα. Στη συνέχεια, η συσκευή λήψης υποστηρίζει CTS για να υποδείξει ότι είναι έτοιμη να λάβει. Μετά τη μετάδοση δεδομένων, αυτά τα σήματα αποσυνδέονται.

* παράλληλες θύρες: Χρησιμοποιήστε παρόμοιες γραμμές ελέγχου (όπως απασχολημένες, STB, ACK) για να διαχειριστείτε τη ροή δεδομένων και να αναγνωρίσετε τις επιτυχημένες μεταφορές δεδομένων. Η χειραψία εξασφαλίζει ότι τα δεδομένα λαμβάνονται σωστά πριν από την αποστολή του επόμενου κομματιού.

* SPI (σειριακή περιφερειακή διεπαφή): Ενώ συχνά λειτουργεί σε υψηλότερες ταχύτητες και έχει λιγότερη ρητή χειραψία σε σύγκριση με το RS-232, χρησιμοποιεί το Chip Select (CS) και μερικές φορές πρόσθετα σήματα για τον συντονισμό της ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ των συσκευών Master και Slave. Η γραμμή CS ενεργεί ως χειραψία - ενεργοποιώντας αυτό επιλέγει τον σκλάβο, επιτρέποντας την επικοινωνία.

Η χειραψία υλικού είναι ζωτικής σημασίας για την εξασφάλιση αξιόπιστης μετάδοσης δεδομένων, ειδικά σε σενάρια με βραδύτερες συσκευές ή θορυβώδη περιβάλλοντα. Παρέχει έναν μηχανισμό για την ανίχνευση σφαλμάτων και την πρόληψη της απώλειας δεδομένων.

χειραψία λογισμικού:

Αυτό περιλαμβάνει μια ανταλλαγή σημάτων ή μηνυμάτων που βασίζεται σε λογισμικό για συντονισμό διαδικασιών ή εργασιών. Είναι πιο αφηρημένο από τη χειραψία υλικού, βασιζόμενη σε κατασκευές προγραμματισμού. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* Επικοινωνία μεταξύ επεξεργασίας (IPC): Οι διαδικασίες που εκτελούνται ταυτόχρονα ενδέχεται να χρησιμοποιούν μηχανισμούς όπως σηματοφόρα, mutexes ή ουρές μηνυμάτων για να συγχρονίσουν τις ενέργειές τους και να αποτρέψουν τις συνθήκες της φυλής. Μια διαδικασία μπορεί να στείλει ένα σήμα ή ένα μήνυμα σε άλλο για να υποδείξει ότι είναι έτοιμη να λάβει δεδομένα, αντιπροσωπεύοντας μια χειραψία λογισμικού.

* Πρωτόκολλα δικτύου: Τα πρωτόκολλα όπως το TCP (πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης) ενσωματώνουν τη χειραψία λογισμικού για αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων. Η τριπλή χειραψία (Syn, Syn-ACK, ACK) δημιουργεί μια σύνδεση πριν από τη μετάδοση δεδομένων. Οι ευχαριστίες διασφαλίζουν τη σωστή παραλαβή πακέτων δεδομένων.

* APIs (διεπαφές προγραμματισμού εφαρμογών): Τα API συχνά περιλαμβάνουν χειραψία λογισμικού. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα πελάτη μπορεί να στείλει ένα αίτημα σε ένα διακομιστή και ο διακομιστής στέλνει μια απάντηση αναγνωρίζοντας το αίτημα ή παρέχει τα απαιτούμενα δεδομένα. Η ολοκλήρωση αυτού του κύκλου αίτησης-απόκρισης είναι μια μορφή χειραψίας λογισμικού.

Η χειραψία λογισμικού είναι απαραίτητη για τη διαχείριση των ταυτόχρονων εργασιών, την εξασφάλιση της ακεραιότητας των δεδομένων και του συντονισμού των αλληλεπιδράσεων μεταξύ διαφορετικών στοιχείων λογισμικού.

Βασικές διαφορές:

| Χαρακτηριστικό | Χειραψία υλικού | Χειραψία λογισμικού |

| --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Εφαρμογή | Φυσικά σήματα, ειδικές γραμμές υλικού | Σήματα λογισμικού, κατασκευές προγραμματισμού |

| Ταχύτητα | Μπορεί να είναι σχετικά αργή (εξαρτάται από το υλικό) Μπορεί να είναι ταχύτερη, αλλά εξαρτάται από το σχεδιασμό λογισμικού |

| Πολυπλοκότητα | Απλούστερη εφαρμογή στο υλικό | Πιο πολύπλοκο, ειδικά σε συστήματα πολλαπλών επεξεργασιών |

| Ανίχνευση σφαλμάτων | Συχνά παρέχει άμεσα σήματα ανίχνευσης σφαλμάτων | Ανίχνευση σφαλμάτων που χειρίζεται οι μηχανισμοί λογισμικού |

Στην ουσία, τόσο η χειραψία υλικού όσο και η χειραψία λογισμικού στοχεύουν στην επίτευξη του ίδιου στόχου:αξιόπιστη και παραγγελία επικοινωνία. Η επιλογή εξαρτάται από το πλαίσιο, το εμπλεκόμενο υλικό και την πολυπλοκότητα της αλληλεπίδρασης. Συχνά, και οι δύο χρησιμοποιούνται μαζί σε ένα σύστημα για ολοκληρωμένη διαχείριση της επικοινωνίας.