Архитектура шины Шиной Bus называется

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Архитектура шины

• Шиной (Bus) называется вся совокупность линий (проводников на материнской плате), по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. • Шина предназначена для обмена информацией между двумя и более устройствами. • Шина, связывающая только два устройства, называется портом. • Шина имеет места для подключения внешних устройств — слоты, которые в результате становятся частью шины и могут обмениваться информацией со всеми другими подключенными к ней устройствами.

Материнская (системная) плата Материнская плата это сложная многослойная печатная плата на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода).

• Как правило, материнскаяплата содержит разъёмы для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются ины ш USB, PCI и. • PCI-Express. • Все компоненты соединяются шиной. От англ. motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard - главная плата

• Материнская плата — это комплекс различных устройств. • Обязательными атрибутами материнской платы являются базовый процессор, оперативная память, системный BIOS, контролер клавиатуры, разъемы расширения.

При нормальной работе материнской платы о ней не вспоминают, пока не понадобится усовершенствовать компьютер.

Слоты Слот (Slot) – это разъем, расположенный обычно на задней стенке системного блока и предназначенный для подключения печатных плат. Равнозначным понятию слот (slot) является понятие слот расширения. Слоты позволяют значительно расширить возможности компьютера. Платы, которые вставляют в слот, называют платами расширения. В каждом компьютере и ноутбуке присутствует определенное количество слотов разных видов. В слоты подключают такие устройства как сетевые карты, модемы, модули памяти, платы SCSI, карты памяти и т. п.

slot • slot ɪslɔt I 1. сущ. 1) щелка, щель, прорезь, паз; отверстие (автомата) для опускания монеты 2) театр. люк 2. гл. 1) прорезать, проделывать желоб; продалбливать 2) найти место, вставить We can slot in the new entry in alphabetical order. ≈ Надо вставить новую запись на ее место в алфавитном порядке. II сущ. след (оленя и т. п. ) канавка; щель, прорезь - a mail * in a door прорезь в двери для почты щель автомата - to drop a coin in (into) a * опускать монету в щель автомата (техническое) паз; шлиц (техническое) окно (золотника) щель крыла (самолета) гнездо, выемка (в борту лодки) для весла (театроведение) люк (полиграфия) помощник редактора определенное место или положение (преимущественно во времени) - a * on the broadcasting schedule постоянное время в программе передач место на стоянке автомобилей (австралийское) (разговорное) тюрьма; тюремная камера - they are in the * они сидят (компьютерное) позиция; поле, участок (компьютерное) валентность, слот прорезать (техническое) желобить; долбить опускать монету в автомат (телевидение) (профессионализм) найти место (в программе); вставить - to * a song recital включить в передачу вокальные номера подыскать место (комулибо), устроить - to * 30000 graduates into jobs трудоустроить 30000 выпускников след (оленя и т. п. ) идти по следу

ISA (Industry Standard Architecture — архитектура промышленного стандарта). Слоты ISA до сих пор не вышли из употребления, потому что используется значительное количество старого оборудования. Большая часть ПК из соображений совместимости оборудовано одним или двумя слотами этого типа. Слот AGP (Accelerated Graphics Port — порт ускоренной графики) — особый тип слотов, предназначенный только для специальных видеокарт, имеющих расширенные графические возможности. Такие слоты имеются не на всех ПК. Слоты разные бывают Слот PCI (Peripheral Component Interconnection) — самый распространенный стандарт для внутреннего расширения PC

Стандарты слотов– это стандарты не только слотов, но и самих шин (каналов, по которым передается информация между устройствами компьютера). Иметь слоты расширения удобно, но необязательно. Большая часть устройств, которые подключаются с помощью платы расширения, можно подключить через внешние устройства USB или IEEE.

Дань распространенности • Уже долгое время слоты PCI служат для подключения внешних устройств (звуковая плата, сетевая карта и др. контроллеры). Слотов PCI на современных платах три, четыре. Их найти очень легко – они самые короткие и обычно белого цвета, разделенные перемычкой на две неравные части. Сегодня слоты PCI сочетаются с новыми слотами PCIExpress. • Слоты стандарта PCI Express PCI-X. Пропускная способность последовательной шиныа PCI-Express около 4 Гб/с. Каждому устройству, подключенному к этой шине отводится собственный канал со скоростным показателем 250 Мб/с. При этом можно использовать сразу несколько каналов, например, при передаче данных к видеокарте. Также к плюсам данной шины можно отнести «горячую замену» любого подключенного к ней устройства, даже не выключая питания системного блока. • PCI-Express имеет два типа слотов для подключения дополнительных плат: • Короткие PCI-Express x 1 (скорость передачи данных – 250 Мб/с) • Длинные PCI-Express x 16 (до 4 Гб/с) – для подсоединения видеокарты. • Слоты для установки оперативной памяти – их легко различить среди всех разъемов, они снабжены специальными замочками-защелками. Их может быть на плате от двух до четырех, что позволяет установить от 512 Мб до 4 Гб оперативной памяти.

Слоты

Назад к шинам • Шина имеет собственную архитектуру, позволяющую реализовать важнейшие ее свойства возможность параллельного подключения практически неограниченного числа внешних устройств и обеспечение обмена информацией между ними. • В минимальной комплектации архитектура любой шины имеет следующие компоненты: • шина данных - линии для обмена данными; • шина адреса - линии для адресации данных; • шина управления - линии управления данными; • контроллер шины.

• Каждый компонент ПК, каждый регистр ввода/вывода и ячейка памяти имеют свой адрес и входят в общее адресное пространство ПК. • Шина адреса служит для указания адреса к какомулибо устройству ПК, с которым CPU производит обмен данными. По шине адреса передается идентификационный код (адрес) отправителя и (или) получателя данных. • Шина управления передает ряд служебных сигналов: записи/считывания, готовности к приему/передаче данных, подтверждения приема данных, аппаратного прерывания, управления и других, чтобы обеспечить передачу данных.

• Шина данных обеспечивает обмен данными между CPU, картами расширения, установленными в слоты, и ОЗУ. • Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за один такт и тем выше производительность ПК. Компьютеры в зависимости от процессора имеют 16 -разрядную шину данных, 32 -разрядную, а компьютеры с CPU семейства Pentium — 64 -разрядную шину данных. • Контроллер шины осуществляет управление процессом обмена данными и служебными сигналами и обычно выполняется в виде отдельной микросхемы, либо в виде набора микросхем

О контроллерах • Каждое устройство ввода-вывода состоит из двух частей: одна (электронная) называется контроллером или адаптером, а другая представляет собой само устройство ввода-вывода, например дисковод. Контроллер обычно располагается на плате, которая вставляется в свободный разъем. • Исключение представляют собой контроллеры устройств, являющихся неотъемлемыми составными частями компьютера (например, клавиатуры), которые располагаются чаще всего на материнской плате. • • Контроллер управляет своим устройством вводавывода и для этого регулирует доступ к шине. • Контроллер связывается с самим устройством кабелем.

Что делает контроллер, как управляет • Например, если программа запрашивает данные с диска, она посылает команду контроллеру диска, который затем отправляет диску команду поиска и другие команды. После нахождения соответствующей дорожки и сектора диск начинает передавать контроллеру данные в виде потока битов. • Если контроллер считывает данные из памяти или записывает их в память без участия центрального процессора, то говорят, что осуществляется прямой доступ к памяти (Direct Memory Access, DMA).

Функциональное назначение шин • Шины в ПК различаются по своему функциональному назначению: • системная шина (или шина CPU) используется микросхемами для пересылки информации к CPU и обратно; • шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между CPU и кэш-памятью; • шина памяти используется для обмена информацией между оперативной памятью и CPU; • шины ввода/вывода информации подразделяются на стандартные и локальные.

Деление шин • Традиционно шины делятся на шины, обеспечивающие организацию связи процессора с памятью, и шины ввода/вывода. • Шины ввода/вывода могут иметь большую протяженность, поддерживать подсоединение многих типов устройств, и обычно следуют одному из шинных стандартов. • Шины процессор-память, с другой стороны, сравнительно короткие, обычно высокоскоростные и соответствуют организации системы памяти для обеспечения максимальной пропускной способности канала память-процессор.

Единственная центральная шина • В вычислительной системе, состоящей из множества подсистем, необходим механизм для их взаимодействия. Эти подсистемы должны быстро и эффективно обмениваться данными. Например, процессор, с одной стороны, должен быть связан с памятью, с другой стороны, необходима связь процессора с устройствами ввода/вывода. • Одним из простейших механизмов взаимодействия различных подсистем является единственная центральная шина, к которой подсоединяются все подсистемы. Доступ к такой шине разделяется между всеми подсистемами.

Системная шина [sistem bus] • Совокупность линий передачи всех видов сигналов (в т. ч. - данных, адресов и управления) между микропроцессором и остальными электронными устройствами компьютера

Системная шина С целью снижения стоимости первые ПК имели единственную шину для памяти и устройств ввода/вывода – системную шину.

Логическая структура персонального компьютера с одной шиной У данного компьютера имеется одна шина для соединения центрального процессора, памяти и устройств ввода-вывода; однако большинство систем имеют две и более шины.

Преимущества • Подобная организация с одной шиной имеет два основных преимущества: низкая стоимость и универсальность. • Стоимость такой организации получается достаточно низкой, поскольку для реализации множества путей передачи информации используется единственный набор линий шины, разделяемый множеством устройств. • Поскольку такая шина является единственным местом подсоединения для разных устройств, новые устройства могут быть легко добавлены, и одни и те же периферийные устройства можно даже применять в разных вычислительных системах, использующих однотипную шину.

Недостатки • Главным недостатком организации с единственной шиной является то, что шина создает узкое горло, ограничивая максимальную пропускную способность ввода/вывода. Если весь поток ввода/вывода должен проходить через центральную шину, такое ограничение пропускной способности весьма реально. • В коммерческих системах, где ввод/вывод осуществляется очень часто, а также в суперкомпьютерах, где необходимые скорости ввода/вывода очень высоки из-за высокой производительности процессора, одним из главных вопросов разработки является создание системы нескольких шин, способной удовлетворить все запросы.

К двухуровневой организации шин • Компьютеры, как правило, строились на основе одной системной шины в стандартах ISA, EISA или MCA. • Необходимость сохранения баланса производительности по мере роста быстродействия микропроцессоров привела к двухуровневой организации шин в персональных компьютерах на основе локальной шины. • Локальной шиной называется шина, электрически выходящая непосредственно на контакты микропроцессора. Она обычно объединяет процессор, память, схемы буферизации для системной шины и ее контроллер, а также некоторые вспомогательные схемы. • К категории стандартизированных локальных шин относятся шины VL-bus и PCI

Скачать презентацию Архитектура шины Шиной Bus называется

Интерфейс 2 Архитектура шины.pptx

Количество слайдов: 26