Скачать презентацию Компьютерные шины Компьютерная ши на в архитектуре Скачать презентацию Компьютерные шины Компьютерная ши на в архитектуре

Чусова и Трофимова.ppt

  • Количество слайдов: 18

Компьютерные шины Компьютерная ши на — в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между Компьютерные шины Компьютерная ши на — в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей. Ранние компьютерные шины представляли собой параллельные электрические шины с несколькими подключениями, но сейчас данный термин используется для любых физических механизмов, предоставляющих такую же логическую функциональность, как параллельные компьютерные шины. Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединения и могут иметь параллельные (multidrop) и цепные (daisy chain) топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).

Примеры внешних компьютерных шин ● ATA — параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и Примеры внешних компьютерных шин ● ATA — параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В 1990 -е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытесняется своим последователем — SATA и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA). Шлейфы ATA (IDE): 40 -проводной сверху, 80 -проводной с кабельной выборкой снизу Разъемы ATA-контроллера на материнской плате

Интерфейс ATA Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40 -проводный кабель Интерфейс ATA Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40 -проводный кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на отдельной плате расширения), а один или два других подключаются к дискам. В один момент времени шлейф P-ATA передаёт 16 бит данных. Иногда встречаются шлейфы IDE, позволяющие подключение трёх дисков к одному IDE каналу, но в этом случае один из дисков работает в режиме readonly. Долгое время шлейф ATA содержал 40 проводников, но с введением режима Ultra DMA/66 (UDMA 4) появилась его 80 -проводная версия. Все дополнительные проводники — это проводники заземления, чередующиеся с информационными проводниками. Таким образом вместо семи проводников заземления их стало 47. Такое чередование проводников уменьшает ёмкостную связь между ними, тем самым сокращая взаимные наводки. Ёмкостная связь является проблемой при высоких скоростях передачи, поэтому данное нововведение было необходимо для обеспечения нормальной работы установленной спецификацией UDMA 4 скорости передачи 66 МБ/с (мегабайт в секунду). Более быстрые режимы UDMA 5 и UDMA 6 также требуют 80 -проводного кабеля. Хотя число проводников удвоилось, число контактов осталось прежним, как и внешний вид разъёмов. Внутренняя же разводка, конечно, другая. Разъёмы для 80 -проводного кабеля должны присоединять большое число проводников заземления к небольшому числу контактов заземления, в то время как в 40 -проводном кабеле проводники присоединяются каждый к своему контакту. У 80 -проводных кабелей разъёмы обычно имеют различную расцветку (синий, серый и чёрный), в отличие от 40 -проводных, где обычно все разъёмы

SATA — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса SATA — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA). Разъёмы SATA на материнской плате Официальный логотип SATA rev. 3. 0

Описание SATA использует 7 -контактный разъём вместо 40 -контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет Описание SATA использует 7 -контактный разъём вместо 40 -контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока. SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3, 3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3, 3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex. Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов. Стандарт SATA не предусматривает горячую замену активного устройства (используемого операционной системой) (вплоть до SATA Revision 3. x), дополнительно подключенные диски отключать нужно постепенно — питание, шлейф, а подключать в обратном порядке — шлейф, питание.

USB — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной USB — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Символом USB являются четыре геометрические фигуры: большой круг, малый круг, треугольник и квадрат, расположенные на концах древовидной блок-схемы. Разработка спецификаций на шину USB производится в рамках международной некоммерческой организации USB Implementers Forum (USB-IF), объединяющей разработчиков и производителей оборудования с шиной USB. Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 м. А, у USB 3. 0 - 900 м. А). Символ USB

Кабели и разъёмы USB Спецификация 1. 0 регламентировала два типа разъёмов: A — на Кабели и разъёмы USB Спецификация 1. 0 регламентировала два типа разъёмов: A — на стороне контроллера или концентратора USB и B — на стороне периферийного устройства. Впоследствии были разработаны миниатюрные разъёмы для применения USB в переносных и мобильных устройствах, получившие название Mini-USB. Новая версия миниатюрных разъёмов, называемых Micro-USB, была представлена USB Implementers Forum 4 января 2007 года. Размеры разъёмов: USB Тип A — 4× 12 мм, USB Тип B — 7× 8 мм, USB mini A и USB mini B — 2× 7 мм. USB Тип А USB Тип В

● Существуют также разъёмы типа Mini-AB и Micro-AB, с которыми соединяются соответствующие коннекторы как ● Существуют также разъёмы типа Mini-AB и Micro-AB, с которыми соединяются соответствующие коннекторы как типа A, так и типа B. Mini USB Тип A (слева) и Mini USB Тип B (справа) Micro USB Тип А Micro USB тип B

IEEE-488 — спецификация международного стандарта, описывающая интерфейс подключения к шине цифровых измерительных приборов. Создана IEEE-488 — спецификация международного стандарта, описывающая интерфейс подключения к шине цифровых измерительных приборов. Создана HP в конце 1960 -х для использования в оборудовании для автоматических измерений (англ. automated test equipment, ATE) под названием интерфейсная шина Hewlett-Packard (англ. Hewlett-Packard Interface Bus, HP-IB)[1], в 1975 стандартизирована американским Институтом инженеров электротехнической и электронной промышленности как IEEE-488, и до сих пор применяется в данном качестве. IEEE-488 также известна под названием «Интерфейсная шина общего назначения» (англ. General Purpose Interface Bus, GPIB), стандарт IEC-625 (МЭК 625. 1), а также другими названиями. В аналогичном советском стандарте, ГОСТ 26. 003 -80 «Система интерфейса для измерительных устройств с байт-последовательным, бит-параллельным обменом информацией» , называется «многопроводным магистральным каналом общего пользования» . кабель IEEE-488 с соединителем

PCMCIA (произносится пи-си-эм-си-ай-эй)- спецификация на модули расширения, разработана ассоциацией PCMCIA (англ. Personal Computer Memory PCMCIA (произносится пи-си-эм-си-ай-эй)- спецификация на модули расширения, разработана ассоциацией PCMCIA (англ. Personal Computer Memory Card International Association). Широко используются в ноутбуках, модули расширения, изготовленные в соответствии с этой спецификацией обычно называются «PC-карты» (англ. PC Card). Две PC Card типа II. Более толстая карта (красная карта Xircom справа) имеет размеры, соответствующие карте типа III

История Первоначально спецификация PCMCIA разрабатывалась для стандартизации карт расширения памяти и интерфейса для подключения История Первоначально спецификация PCMCIA разрабатывалась для стандартизации карт расширения памяти и интерфейса для подключения этих карт. Со временем спецификация была доработана и стало возможно использовать PCMCIA для подключения всевозможных периферийных устройств. Обычно через интерфейс PCMCIA подключают сетевые карты, модемы и жёсткие диски. ● ● В прошлом большинство ноутбуков оснащалось двумя слотами для карт типа II, что позволяло подключить к ноутбуку либо две карты типа II, либо одну карту типа III. По мере того, как из ноутбуков исчезали «старые» медленные интерфейсы ввода-вывода (например, RS-232 или LPT-порт), и нормальным явлением стали встроенные высокопроизводительные интерфейсы (например, USB, IEEE 1394, Ethernet), надобность в PCMCIA стала отпадать и большинство современных ноутбуков оснащается лишь одним слотом типа II. Спецификация PCMCIA была разработана как ответ компьютерной промышленности США на разработку в Японии спецификации карт расширения JEIDA. В 1991 году, произошло слияние стандартов: были выпущены аналогичные спецификации JEIDA 4. 1 и PCMCIA 2. 0 (PC Card).

Примеры внутренних компьютерных шин Sbus - компьютерная шина, использовавшаяся в большинстве компьютеров на основе Примеры внутренних компьютерных шин Sbus - компьютерная шина, использовавшаяся в большинстве компьютеров на основе SPARC от Sun Microsystems в 1990 -х. Она была представлена Sun в 1989 как высокоскоростная шина для высокоскоростных процессоров SPARC, заменив раннюю шину VMEbus, использовавшуюся в системах на основе Motorola 68020 и 68030. В начале 1990 -х Sun открыла спецификацию SPARC и SBus была стандартизирована как IEEE-1496. В 1997 Sun начала миграцию с SBus на PCI, и сегодня SBus не используется. Первые карты от стороннего производителя с SBus были выпущены компанией Antares Microsystems в 1989. Это были: 10 Base-2 Ethernet Controller, SCSI-SNS Host Adapter, Parallel Port, и 8 -Channel Serial Controller. Техническое руководство "SBus Information Applications and Experience" было опубликовано в 1992. На пике своей популярности SBus использовалась более чем 250 производителями. Четыре слота SBus

Unibus — первая компьютерная шина, используемая в компьютерах PDP-11 и ранних VAX, производимых Digital Unibus — первая компьютерная шина, используемая в компьютерах PDP-11 и ранних VAX, производимых Digital Equipment Corporation (DEC). Unibus состоял из 72 проводов или 56, если не считать питания и заземления. К одному сегменту Unibus можно подключить до 20 устройств; дополнительные устройства могли быть подключены через повторитель. Шина была полностью асинхронной, что позволяло подключать как быстрые, так и медленные устройства. 18 адресных линий позволяли адресовать до 256 КБ. Обычно верхние 8 КБ резервировались для регистров устройств memory-mapped I/O в архитектуре PDP-11. Дизайн Unibus существенно уменьшил избыточность логики. Адаптер DEC VAX T 1010 на Unibus

ISA (от англ. Industry Standard Architecture, ISA bus, произносится как ай-эс-эй) — 8 - ISA (от англ. Industry Standard Architecture, ISA bus, произносится как ай-эс-эй) — 8 - или 16 разрядная шина ввода/вывода IBM PC-совместимых компьютеров. Служит для подключения плат расширения стандарта ISA. Конструктивно выполняется в виде 62 -х или 98 -контактного разъёма на материнской плате. С появлением материнских плат формата ATX шина ISA перестала широко использоваться в компьютерах, хотя встречаются ATX-платы с AGP 4 x, 6 PCI и одним (или двумя) разъёмами ISA. Но пока её ещё можно встретить в старых AT-компьютерах, а также в промышленных компьютерах. Для встроенных систем существует вариант компоновки шины ISA, отличающийся применяемыми разъёмами — шина PC/104. 5 разъёмов 16 -битной и 1 разъём 8 -битной шины ISA Видеокарта на шине ISA (Trident 512 k)

Порты Аппаратный порт — специализированный разъём в компьютере, предназначенный для подключения оборудования определённого типа. Порты Аппаратный порт — специализированный разъём в компьютере, предназначенный для подключения оборудования определённого типа. Обычно портами называют разъёмы, предназначенные для работы периферийного оборудования, существенно разделённого от архитектуры компьютера (например, сетевые разъёмы не называют портами, так же, как не называют портами разъёмы PCI/ISA/AGP/VLB/PCI-E-шин, разъёмы для оперативной памяти и процессора). К аппаратным портам относят: • Параллельный порт • Последовательный порт • USB-порт • PATA/SATA • IEEE 1394 (Fire. Wire) • PS/2 Аппаратные порты компьютера (сверху вниз) PS/2 -порты мыши и клавиатуры, 2 USB-порта, 2 COM-порта, LPT-порт, порт джойстика

Порты Порт ввода-вывода Ввод-вывод через порты — схемотехническое решение, организующее взаимодействие процессора и устройств Порты Порт ввода-вывода Ввод-вывод через порты — схемотехническое решение, организующее взаимодействие процессора и устройств ввода-вывода. Противоположность вводу-выводу через память. Во многих моделях процессоров ввод-вывод организуется теми же функциями, что и чтениезапись в память — так называемый «ввод-вывод через память» . Соответственно, схемотехнически устройства ввода-вывода располагаются на шине памяти, и часть адресов памяти направляются на ввод-вывод. В процессорах Intel, микроконтроллерах AVR и некоторых других существуют отдельные команды для ввода-вывода — IN и OUT — и, соответственно, отдельное адресное пространство. Порты ввода/вывода создаются в системном оборудовании, которое циклически декодирует управляющие, адресные и контакты данных процессора. Затем порты настраиваются для обеспечения связи с периферийными устройствами ввода-вывода. Порт (TCP/IP) В протоколах TCP и UDP порт — идентифицируемый номером системный ресурс, выделяемый приложению, выполняемому на некотором сетевом хосте, для связи с приложениями, выполняемыми на других сетевых хостах. Для каждого из протоколов TCP и UDP стандарт определяет возможность одновременного выделения на хосте до 65536 уникальных портов, идентифицирующихся номерами от 0 до 65535. При передаче по сети номер порта в заголовке пакета используется (вместе с IP-адресом хоста) для адресации конкретного приложения (и конкретного, принадлежащего ему, сетевого соединения). В обычной клиент-серверной модели приложение либо ожидает входящих данных (или запроса на соединение; «слушает порт» ; роль сервера), либо посылает данные (или запрос на соединение) на известный порт, открытый приложением-сервером (роль клиента). По умолчанию приложению выдается порт с произвольным (например, ближайшим свободным, большим 1023) номером. При необходимости приложение может запросить конкретный (предопределённый) номер порта. Так, веб-серверы обычно открывают для ожидания соединения предопределённый порт 80 протокола TCP.