Третья составная часть ЭВМ любого поколения (весьма примечательно, что смена поколений, сопровождавшаяся драматическими изменениями отдельных характеристик, практически не сказалась на общей структуре ЭВМ, показанной на рис. 5) объединяется под общим названием, интерфейс.
В отличие от большинства терминов, используемых в вычислительной технике, интерфейс оказался на редкость удачным, особенно для знающих английский язык. Интерфейс в дословном переводе с английского означает «лицом к лицу».
В чем состоит задача интерфейса? Осуществить взаимодействие ЭВМ, обращенной лицом к лицу по отношению к внешней среде. Внешняя среда, окружающая ЭВМ, весьма разнообразна, и соответственно разнообразны средства, объединяемые интерфейсом.
Современная ЭВМ получает информацию прежде всего от человека, пользующегося клавиатурой, подобной клавиатуре пишущей машинки. На сегодня это основной способ получения информации от человека, хотя уже давно ведутся успешные опыты по вводу информации с голоса. Мы уверены, что к 2000 году основным средством передачи информации к ЭВМ станет естественный обычный человеческий голос.
ЭВМ также получает информацию по телеграфным и телефонным каналам связи и по видеоканалам, причем по видеоканалам передается стандартное телевизионное изображение.
Третья возможность — это разнообразные датчики: давления, температуры, силы электрического тока, химического состава, да и вообще чего угодно. В этом смысле современная ЭВМ снабжена «органами чувств», причем этих органов бывает значительно больше, чем у человека.
Что входит в функции интерфейса? Во-первых, привести всю разнообразнейшую поступающую в ЭВМ информацию к некоторой единой форме. Во-вторых, организовать то, что называется протоколом обмена. В качестве примера рассмотрим случай, когда к ЭВМ обращаются по телефону. ЭВМ должна снять трубку, выяснить, кто говорит, и после этого принять и направить в нужное место памяти передаваемое сообщение.
Столь же разнообразны функции интерфейса, связанные с выводом информации. Чаще всего ЭВМ представляет человеку информацию в виде буквенно-цифрового текста и рисунков, отпечатанных на бумаге либо высвеченных на экране телевизионной трубки, — такие экраны получили название дисплеев. Здесь также в самом скором времени большое значение приобретет вывод голосом. Подобные системы существуют и успешно работают. Трудно сказать, сколь широкое распространение получит вывод голосом. Объясняются эти сомнения тем, что при общении с ЭВМ существенное значение часто имеет документирование получаемой информации.
Как и в случае ввода, ЭВМ может передавать данные в любой форме по любым каналам связи. Опять-таки стоит помянуть протокол. Так, передавая данные по телефону, ЭВМ сначала должна набрать соответствующий номер и убедиться, что на противоположном конце провода сняли трубку. Не думайте, что протокол требуется лишь при использовании телефонных каналов. Любой акт обмена информацией должен быть регламентирован, а любая последовательность таких актов составляет протокол.
Информация от ЭВМ передается различным исполнительным органам. ЭВМ управляет производственными процессами, и в каждом конкретном случае исполнительный орган есть то, что воздействует на процесс. Задачи интерфейса приобретают особое значение в связи с развитием промышленных роботов. Ввод информации в ЭВМ осуществляется от комплекса устройств, объединенных под общим названием технического зрения; а выводимые из ЭВМ данные управляют электрическими «мускулами» рук роботов.
В задачи интерфейса входит также наведение строгого порядка между всеми корреспондентами ЭВМ, которых может быть несколько тысяч. При этом случается, что кто-то из корреспондентов не имеет опыта общения с ЭВМ. Тогда интерфейс берет на себя функции обучения, — задает наводящие вопросы до тех пор, пока не будет получена требуемая информация.
Интерфейс современной ЭВМ представляет собой сложную систему, содержащую разнообразные технические средства и развитое программное обеспечение. В системах третьего поколения для выполнения функций интерфейса использовалась самостоятельная ЭВМ, так называемый коммуникационный процессор.