Аппаратные средства ЭВМ
|
Скачать 2.52 Mb.
|
Набор микросхем, или chipsetВ современных компьютерах, конечно, давно не используются, например, отдельные чипы контроллеров, однако все их функции реализованы в микросхемах системных и периферийных контроллеров (это уже сверхбольшие интегральные схемы), которые, тем не менее, обеспечивают со своими предшественниками полную программную совместимость. Да и вообще, системная плата современного компьютера отличается от аналогичной платы более ранней модели в первую очередь тем, что большое количество микросхем средней степени интеграции (MSI, Medium-Scale Integration), на которых были выполнены основные функциональные узлы компьютера, теперь заменены на несколько (одну—четыре) сверхбольших интегральных схем (VLSI, Very Large-Scale Integration). Такие VLSI, реализующие функции прежних микросхем MSI, называются набором микросхем, или chipset (чипсет). Преимущество применения таких наборов очевидно. Во-первых, они занимают меньше места, во-вторых, потребляют меньший ток и, в-третьих, гораздо надежнее (ведь в общем случае надежность устройства обратно пропорциональна количеству входящих в него микросхем). Наиболее известные наборы микросхем выпускают сегодня такие компании, как Intel, AMD, UMC, SiS, хотя ими, конечно, дело не ограничивается. В большинство наборов тем или иным образом входит периферийный контроллер, например микросхема 82С206 или ей подобная. Обычно такая микросхема функционально содержит два контроллера прерываний типа 8259, два контроллера прямого доступа к памяти типа 8237, таймер типа 8254, часы реального времени и более 100 байт CMOS RAM для хранения системной конфигурации. Поскольку основной задачей чипсета является обеспечение бесперебойной и быстрой работы процессора с периферийными устройствами, вся его структура посвящена выполнению именно этой задачи.
Основным функционалом системной шины является передача информации и данных между базовым микропроцессором и остальными электронными компонентами компьютера. По этой шине осуществляется также адресация устройств и происходит обмен специальными служебными сигналами. Таким образом, упрощенно системную шину можно представить как совокупность сигнальных линий, объединенных по их назначению (данные, адреса, управление). Передачей информации по шине управляет одно из подключенных к ней устройств или специально выделенный для этого узел, называемый арбитром шины. Системная шина IBM PC и IBM PC/XT была предназначена для одновременной передачи только 8 бит информации, так как используемый в компьютерах микропроцессор 18088 имел 8 линий данных. Кроме того, системная шина включала 20 адресных линий, которые ограничивали адресное пространство пределом в 1 Мбайт. Для работы с внешними устройствами в этой шине были предусмотрены также 4 линии аппаратных прерываний (IRQ) и 4 линии для требования внешними устройствами прямого доступа в память (DMA, Direct Memory Access). Для подключения плат расширения использовались специальные 62-контактные разъемы. Системная шина и микропроцессор синхронизировались от одного тактового генератора с частотой 4,77 МГц. Таким образом, теоретически скорость передачи данных могла достигать более 4,5 Мбайта/с.
Появление PC/AT, использующего микропроцессор i80286 с 16 разрядной шиной данных, потребовало разработки новой системной шины ISA (Industry Standard Architecture), полностью реализующей возможности упомянутого микропроцессора. Она отличалась наличием дополнительного 36-контактного разъема для соответствующих плат расширения. За счет этого количество адресных линий было увеличено на четыре, а данных — на восемь. Теперь можно было передавать параллельно уже 16 разрядов данных, а благодаря 24 адресным линиям напрямую обращаться к 16 Мбайтам системной памяти. Количество линий аппаратных прерываний в этой шине было увеличено с 7 до 15, а каналов DMA — с 4 до 7. Надо отметить, что новая системная шина ISA полностью включала в себя возможности старой 8-разрядной шины, то есть все устройства, используемые в PC/XT, могли без проблем применяться и в PC/AT 286. Системные платы с шиной ISA уже допускали возможность синхронизации работы самой шины и микропроцессора разными тактовыми частотами, что позволяло устройствам, выполненным на платах расширения, работать медленнее, чем базовый микропроцессор. Это стало особенно актуальным, когда тактовая частота процессоров превысила 10—12 МГц. Теперь системная шина ISA стала работать асинхронно с процессором на частоте 8 МГц. Таким образом, скорость передачи могла достигать 16 Мбайт/с.
С появлением новых микропроцессоров, таких, как i80386 и i486, стало очевидно, что одним из вполне преодолимых препятствий на пути повышения производительности компьютеров с этими микропроцессорами является системная шина ISA. Дело в том, что возможности этой шины для построения высокопроизводительных систем следующего поколения были практически исчерпаны. Новая системная шина должна была обеспечить больший возможный объем адресуемой памяти, 32-разрядную передачу данных, в том числе и в режиме DMA, улучшенную систему прерываний и арбитраж DMA, автоматическую конфигурацию системы и плат расширения. Такой шиной для IBM PC-совместимых компьютеров стала EISA (Extended Industry Standard Architecture). В EISA-разъем на системной плате компьютера помимо, разумеется, специальных EISA-плат могла вставляться либо 8-, либо 16-разрядная плата расширения, предназначенная для обыкновенной PC/AT с шиной ISA. Это обеспечивалось простым, но поистине гениальным конструктивным решением. EISA-разъемы имеют два ряда контактов, один из которых (верхний) использует сигналы шины ISA, а второй (нижний) — соответственно EISA. Контакты в соединителях EISA расположены так, что рядом с каждым сигнальным контактом находится контакт "Земля". Благодаря этому сводится к минимуму вероятность генерации электромагнитных помех, а также уменьшается восприимчивость к таким помехам. Шина EISA позволяла адресовать 4-Гбайтное адресное пространство, доступное микропроцессорам 180386/486. Стандарт EISA поддерживал многопроцессорную архитектуру для "интеллектуальных" устройств (плат), оснащенных собственными микропроцессорами. Поэтому данные, например, от контроллеров жестких дисков, графических контроллеров и контроллеров сети могли обрабатываться независимо, не загружая при этом основной процессор. Теоретически максимальная скорость передачи по шине EISA в так называемом пакетном режиме (burst mode) могла достигать 33 Мбайт/с. В обычном (стандартном) режиме она не превосходила, разумеется, известных значений для ISA. На шине EISA предусматривался метод централизованного управления, организованный через специальное устройство — системный арбитр. Таким образом поддерживается использование ведущих устройств на шине, однако возможно также предоставление шины запрашивающим устройствам по циклическому принципу.  Рис. 5 Модуль переключателей Для компьютеров с шиной EISA было предусмотрено автоматическое конфигурирование системы. Каждый изготовитель плат расширения для компьютеров с шиной EISA поставлял вместе с этими платами и специальные файлы конфигурации. Информация из этих файлов использовалась на этапе подготовки системы к работе, которая заключается в разделении ресурсов компьютера между отдельными платами. Для "старых" плат адаптеров пользователь должен сам подобрать правильное положение DIP-переключателей (рис.5) и перемычек, однако сервисная программа на EISA-компьютерах позволяла отображать установленные положения соответствующих переключателей на экране монитора и дает некоторые рекомендации по правильной их установке. Помимо этого в архитектуре EISA предусматривалось выделение определенных групп адресов ввода-вывода для конкретных слотов шины — каждому разъему расширения отводится адресный диапазон 4 Кбайта, что также позволяло избежать конфликтов между отдельными платами EISA. Компьютеры, использовавшие системные платы с шиной EISA, были достаточно дороги. К тому же шина по-прежнему тактировалась частотой около 8—10 МГц, а скорость передачи увеличивалась в основном благодаря увеличению разрядности шины данных.
Разработчики компьютеров, системные платы которых основывались на микропроцессорах i80386/486, стали использовать раздельные шины для памяти и устройств ввода-вывода, что позволило максимально задействовать возможности оперативной памяти, так как именно в данном случае память может работать с наивысшей для нее скоростью. Тем не менее, при таком подходе вся система не может обеспечить достаточной производительности, так как устройства, подключенные через разъемы расширения, не могут достичь скорости обмена, сравнимой с процессором. В основном это касается работы с контроллерами накопителей и видеоадаптерами. Для решения возникшей проблемы стали использовать так называемые локальные (local) шины, которые непосредственно связывают процессор с контроллерами периферийных устройств.
Практически одновременно, появились две локальные шины, признанные промышленными: VL-bus (или VLB), предложенная ассоциацией VESA (Video Electronics Standards Association), и PCI (Peripheral Component Interconnect), разработанная фирмой Intel. Обе эти шины были предназначены, вообще говоря, для одного и того же - для увеличения быстродействия компьютера, позволяя таким периферийным устройствам, как видеоадаптеры и контроллеры накопителей, работать с тактовой частотой до 33 МГц и выше. Обе шины использовали разъемы типа МСА. На этом, впрочем, их сходство и заканчивалось, поскольку требуемая цель достигалась разными средствами. Если VL-bus являлась, по сути, расширением шины процессора (вспомним шину IBM PC/XT), то PCI по своей организации более тяготеет к системным шинам, например к EISA, и представляет собой абсолютно новую разработку. Строго говоря, PCI относится к классу так называемых mezzanine-шин, то есть шин-"пристроек", поскольку между локальной шиной процессора и самой PCI находится специальная микросхема согласующего "моста" (bridge). Так как VL-bus продолжает шину процессора без промежуточных буферов, ее схемная реализация оказывается более дешевой и простой. Первая спецификация VESA, в частности, предусматривала, что к шине, которая являлась локальной 32-разрядной шиной системного микропроцессора, могло подключаться до трех периферийных устройств. Некоторые изготовители, впрочем, были убеждены, что добиться устойчивой работы трех устройств на высоких частотах вообще невозможно, и устанавливали на свои платы только 2 слота. Ограничение на число устройств было связано с тем, что электрическая нагрузочная способность на сигнальные линии любого процессора весьма невелика, и по сути своей, любое новое подключаемое устройство являлось шунтом для предыдущих. В качестве устройств, подключаемых к VL-bus, выступали контроллеры накопителей, видеоадаптеры и сетевые платы. Конструктивно VL-bus выглядит как короткий соединитель типа МСА (112 контактов), установленный, например, рядом с разъемами расширения ISA или EISA. При этом 32 линии используются для передачи данных и 30 — для передачи адреса. Максимальная; скорость передачи по шине VL-bus теоретически может составлять около 130 Мбайт/с. Стоит отметить, что на VL-bus не был предусмотрен арбитр шины. К счастью, большинство подключаемых к ней устройств являлись "пассивными", то есть сами не инициировали передачу данных. Тем не менее во избежание возможных конфликтов между подключенными к шине устройствами в спецификации выделялись "управляющие" (master) и "управляемые" (slave) адаптеры. Для "управляющих" устройств на системных платах обычно были определены свои "мастер" слоты. По замыслу разработчиков, подобные "управляющие" устройства могли осуществлять арбитраж на шине. После появления процессора Pentium ассоциация VESA приступила к работе над новым стандартом VL-bus (версия 2). Он предусматривал, в частности, использование 64-разрядной шины данных и увеличение количества разъемов расширения (предположительно три разъема на 40 МГц и два на 50 МГц). Ожидаемая скорость передачи теоретически должна была возрасти до 400 Мбайт/с. Спецификация шины PCI обладает несколькими преимуществами перед основной версией VL-bus. Так, использовать PCI можно вне зависимости от типа процессора. Специальный контроллер заботится о разделении управляющих сигналов локальной шины процессора и PCI-шины и, кроме того, осуществляет арбитраж на PCI. Именно поэтому данная шина может использоваться и в иных компьютерных платформах. Следует отметить, что гибкость и быстродействие этой шины предполагают и большие аппаратные затраты, чем для VL-bus. Тем не менее, шина PCI стала практическим стандартом для систем на базе Pentium и не менее успешно используется в других компьютерах, даже и не РС совместимых. В соответствии со спецификацией PCI к шине могут подключаться до 10 устройств. Это, однако, не означает использования такого же числа разъемов расширения — ограничение относится к общему числу компонентов, в том числе расположенных на системной плате. Поскольку каждая плата расширения PCI может разделяться между двумя периферийными устройствами, то уменьшается общее число устанавливаемых разъемов. В отличие от VL-bus шина PCI работает на фиксированной тактовой частоте 33 МГц и предусматривает напряжение питания для контроллеров как 5, так и 3,3 В, а также обеспечивает режим их автоконфигурации (plug and play — "включай и работай"). Заметим, что, например, PCI-карты, рассчитанные на напряжение 5 В, могут вставляться только в соответствующие слоты, которые конструктивно отличаются от слотов для напряжения 3,3 В. Впрочем, имеются и так называемые универсальные PCI-адаптеры, которые работают в любом из слотов. Шина PCI может использовать 124-контактный (32-разрядная) или 188-контактный разъем (64-разрядная передача данных), при этом теоретически возможная скорость обмена составляет соответственно 132 и 264 Мбайта/с. Вообще говоря, многие изготовители системных плат часто предусматривали в своих изделиях разнообразные комбинации системных и локальных шин от ISA плюс VL-bus до EISA плюс AGP.  Примерный вид такой платы приведен на рис 6. Тем не менее в "войне" локальных шин несомненную победу одержала PCI.
Рис. 6 Слоты расширения Шина PCI представляет собой мощное средство взаимодействия различных компонентов PC, как расположенных внутри системного блока, так и находящихся за его пределами. Intel воспользовалась этим преимуществом, чтобы разделить различные функции, возложенные на чипсет материнской платы, на две группы. Она интегрировала одну группу функций в микросхему, назвав ее Northbridge (Северный мост). Другая группа функций была интегрирована (фирмой Intel и некоторыми из ее конкурентов) в микросхему под названием Southbridge (Южный мост). Эти микросхемы соединяются шиной PCI. Данное соединение (и многое другое) показано на рис. Тщательный анализ, этого рисунка поможет вам глубже понять архитектуру современных PC. На этом рисунке показано, что наш гипотетический, современный PC (который может: быть как настольным компьютером, так и 
5.Отсек PC Card
16.Шина Card Bus PC-карты 16 Кбит; 8,3 МГц 17.Шина Zoomed Video32 Кбита; 33 МГц 18.Микросхема Southbridge 19.Интерфейс PCI-ISA 20.Шина и карты PCI 32 Кбита;33 МГц 21.Микросхема моста PCI-PCI 22.Вторичная шина PCI 28.Графический акселератор 29.Видеобуфер (RAM) 30.Главная память (RAM и ROM) 32.CPU 33.64 Кбита; 300 МГц или 150 МГц 34.Кэш L2 23.Микросхема Southbridge 24.IDE, FDD и другие порты 25.Микросхема Northbridge Интерфейс CPU-PCI 26.32 Кбита 33 МГц; 27.64 Кбита; 66 МГц лэптопом) соединен со "стыковочной" станцией. Смысл такой организации в том, чтобы компьютер сохранял работоспособность при отключении от этой стыковочной станции, но при подключении к ней его возможности существенно возрастали бы. Приведем подробное описание каждого устройства, изображенного на этом рисунке, начав с описания микросхемы Northbridge и новейшего способа подключения видеоподсистемы к центральному процессору. Рис. 7. Архитектура PC Во всех современных PC соединение: центрального процессора с оперативной памятью осуществляется через более быструю и более широкую шину данных, чем это может быть обеспечено при использовании для этого соединения шины PCI. Эта быстрая шина называется внутренней (system) или главной (host) шиной. Центральный процессор не может непосредственно подключаться к модулям памяти. Для этого, по крайней мере, необходимо использование буферов и декодеров адресов памяти. Точно так же, он не может непосредственно подключаться к линиям шины PCI. (Все сигналы, необходимые для обеспечения взаимодействия со всеми остальными компонентами PC, присутствуют на контактах разъемов шины PCI, поэтому Intel решила подключать все эти компоненты к шине PCI, а не прямо к микросхеме Northbridge. Электронные схемы интерфейса, необходимые для решения этих задач, иногда называемые частью связующей логики материнской платы (motherboard gluelogic), были интегрированы в один очень большой кристалл интегральной микросхемы (сложность которого сравнима со сложностью центрального процессора). Intel назвала, эту микросхему Northbridge. В процессе разработки этой микросхемы у разработчиков возникла идея реализовать на ней поддержку другой, очень быстродействующей шины данных специального назначения. Они назвали ее интерфейс передовым портом графики (Advanced Graphics Port, AGP). Шина AGP представляет собой шину, способную работать с частотой внутренней шины материнской платы, имеющую то же количество линий для передачи данных (в настоящее время это означает параллельную передачу 32 бит данных с тактовой частотой 66 МГц) и осуществляющую соединение микросхемы Northbridge с графическим акселератором. Графический акселератор может быть установлен на материнской плате (как это показано на рис. 7) или реализован в виде съемной карты расширения, вставляемой в специальный разъем AGP. В этом случае на графическом акселераторе установлен банк локальной памяти, к которому имеет доступ только сам акселератор, он является дополнением к буферу изображения, который все еще логически размещен в диапазоне адресов оперативной памяти. Кроме того, видеоадаптер может получить высокоскоростной доступ к оперативной памяти PC, используя для/этого шину AGP, микросхему Northbridge и шину оперативной памяти.
На рис. 10 показан другой способ, позволяющий повысить быстродействие PC. Этим способом является использование специальной шины от центрального процессора до, кэш-памяти второго уровня. Например, в процессоре Pentium Pro кэш-память второго уровня работала с тактовой частотой микросхемы центрального процессора. В Pentium II она работает на половине тактовой частоты центрального процессора. В любом случае она работает намного быстрее, чем внутренняя шина системы, шина AGP или шина оперативной памяти. На рис. 10 показан центральный процессор, тактовая частота которого составляет 300 МГц. Шина кэш-памяти второго уровня не только имеет более высокую тактовую частоту, чем шина, связывающая центральный процессор и микросхему Northbridge, она еще и работает независимо от этой шины. Это означает, что различные данные могут одновременно передаваться по каждой из этих шин. На рис. 10 приведена конфигурация системы с несколькими шинами PCI. Основная шина PCI подключена к микросхеме Northbridge, и в разъемы этой шины установлены три карты расширения в формате PCI. На другом конце этой шины расположена микросхема Southbridge, назначение которой будет вскоре рассмотрено. Обратите внимание, что у шины PCI есть ответвление, идущее направо. Этот ответвление проходит через микросхему "моста от одной шины PCI к другой" к специальному разъему, разработанному для использования в составе порта стыковочной станции. Порт стыковочной станции имеет соответствующий разъем, через который в нее кратчайшим путем передаются сигналы основной шины PCI. Существуют два способа осуществления подобного соединения: один из них предполагает использование дополнительной микросхемы Southbridge; другой из них построен на увеличении числа разъемов шины PCI. На "южном" конце шины PCI расположена микросхема Southbridge. Эта микросхема содержит всю необходимую Интерфейсную логику для передачи сигналов с шины PCI намного более медленной шине ISA и на другие интерфейсы, которые могут использоваться в PC. Шина ISA, показанная на рисунке, имеет всего пару разъемов, поскольку большинство функций, которые раньше были возложены на карты расширения шины ISA, в настоявшее время реализуются соответствующими портами или картами расширения в формате PCI. К микросхеме Southbridge подключаются дисководы гибких дисков. Эта микросхема обеспечивает поддержку двух EIDE-каналов (первичного и вторичного), к каждому из которых может быть подключено до двух EIDE-устройств. Кроме того, на ней реализована отдельная шина клавиатуры, шина мыши, стандартный (возможно ЕСР или ЕРР) параллельный порт и один или несколько стандартных последовательных портов.. В дополнение ко всем перечисленным интерфейсам на этой микросхеме может быть еще интерфейс шины, позволяющей осуществлять. связь с разъемами универсальной последовательной шины (USB) и с разъемами интерфейса IEEE 1394 (Firewire). И, наконец, микросхема Southbridge может иметь интерфейс для отсека подключения PC-карт, в приведенном на рисунке случае интерфейс Card Bus (32-разрядный) с шиной Zoomed Video подключается непосредственно к видеоподсистеме. Интерфейсы ISA, IDE и PC-карт работают с тактовой частотой 8,33 МГц (это составляет ровно одну четверть тактовой частоты шины PCI). Другие порты работают с еще меньшими тактовыми частотами. Конечно, главным событием, связанным с развитием PC за прошедшее десятилетие, явилась скорость, с которой росло их быстродействие, повышалась их сложность и снижалась их цена, по сравнению с предшествовавшими моделями. Одним из очевидных последствий этого процесса является то, что по мере того, как эти маленькие коробочки становились все более способными и все более доступными, все большее число людей желало их приобрести. Именно поэтому PC в настоящее время превратился в товар массового спроса. И большинство усилий людей, занятых в области разработки и производства PC, направлено на то, чтобы еще больше людей использовали компьютеры для решения все более широкого круга задач. Но при этом назревает проблема. Уже сейчас в PC насчитывается дюжина различных интерфейсов ввода-вывода специального назначения. Каждый из них отличается от всех остальных. И большинство из них, если не все, необходимы, чтобы обеспечить обмен PC информацией со всеми аппаратными средствами, которые вы собираетесь к нему подключить. Создается впечатление, что перед рассветом тьма гуще. Мы сталкиваемся с агрессивной рекламой "объединения" PC с телефонами и другими "бытовыми электроприборами", такими как видеомагнитофоны, телевизоры, радиоприемники, стиральные машины, микроволновые печи, тостеры, — вы сами можете продолжить этот список. Возможно, в недалеком будущем вы сможете купить подобное устройство, которое будет работать под управлением PC или передавать в него информацию. Мы не можем создавать специальный интерфейс для каждого из этих бытовых приборов и при этом не можем использовать для их подключения имеющиеся в настоящее время интерфейсы ввода-вывода информации. Нужно что-то радикально иное. Решение, к которому пришли некоторые очень умные люди, состоит в замене всех существующих интерфейсов ввода-вывода специального назначения на один или два действительно универсальных интерфейса. Да, это один или два типа действительно универсальных интерфейсов.
Шина SCSI обладает многими полезными для нас свойствами. Шина PCI обладает рядом других полезных свойств. Объединяя лучшие черты каждой из шин и используя накопленный ими опыт, инженеры создали интерфейсы, которые по основным параметрам превосходят все предыдущие до них. Эти интерфейсы в настоящее время появляются на рынке. Одним из них является универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus, USB). Другой стандарт во многом аналогичен первому, но оптимизирован для обеспечения более высоких скоростей передачи данных, в настоящее время этот стандарт называется по имени разработавшего его комитета по стандартам, IEEE 1394. (Фирма Apple Computer, участвовавшая в разработке этого стандарта, дала ему более благозвучное имя "Firewire", но они оформили это название в качестве товарного знака и пока никому не позволяют его использовать.) У этих двух стандартов, возможно, намного больше общего, чем различий. Прежде всего, оба они — стандарты последовательного интерфейса. Это означает, что за один такт они передают в канал всего один бит информации. Это кажется медленным, пока вы не узнаете, что в самом медленном режиме скорость передачи составляет 1/2 миллиона бит каждую секунду. В самом быстром режиме скорость передачи превышает тысячу миллионов бит в секунду. Даже если в среднем для передачи одного байта потребуется передать примерно 10 бит, такие скорости впечатляют. Кроме того, к каждой шине можно подключить целый пучок различных периферийных устройств, начиная с клавиатуры, мыши, "интеллектуального" громкоговорителя или "интеллектуального" микрофона и заканчивая видеокамерой, проигрывателем DVD дисков или жестким диском. Фактически, можно подключать все перечисленные и многие другие устройства одновременно. И вот тут начинают проявляться различия между этими шинами. Шина USB специально разработана для периферийных устройств, характеризующихся низкой или средней скоростями передачи данных. Например, клавиатура должна посылать в PC несколько бит информации в секунду и получать еще меньшие объемы информации обратно. Она представляет собой типичное медленное устройство. В интеллектуальный (smart) громкоговоритель (под которым я подразумеваю устройство, способное принимать цифровые данные и преобразовывать их в звуки), будет поступать гораздо больше бит в секунду, но нескольких сотен тысяч вполне достаточно. Он представляет собой типичное периферийное устройство со средним быстродействием. Шина USB позволяет обмениваться информацией с этими устройствами в двух режимах. В медленном режиме она осуществляет связь со скоростью 1,5 Мбит/с. В режиме среднего быстродействия она работает в восемь раз быстрее, и скорость передачи данных составляет 12 Мбит/с. Если преобразовать эти скорости передачи данных в байты в секунду, вы получите величины от 150 до 200 Кб/с (что приблизительно соответствует предельной скорости передачи стандартного последовательного порта) и даже немного выше 1 Мб/с (что близко к предельной скорости передачи параллельного порта в режиме ЕРР). С другой стороны, интерфейс IEEE 1394 используется для высокоскоростной передачи больших объемов информации. Минимальная скорость передачи данных по этой шине примерно в восемь раз выше, чем максимальная скорость передачи по шине USB. .А предполагаемая максимальная скорость передачи (пока еще достигнутая только в лабораторных условиях, но ожидаемая в настольных системах через несколько лет) может далеко обойти скорость самых быстрых шин SCSI. Вернемся к тому, что объединяет эти шины: они способны самостоятельно выбирать ширину используемой ими полосы частот. Это означает, что они позволяют любому устройству передавать данные с максимально возможной для него скоростью передачи. Но они оставляют в резерве достаточный запас пропускной способности, чтобы поддерживать обмен данными с другими устройствами на шине. Такое устройство, как видеокамера, которая просто обязана передать все имеющиеся данные на шину, поскольку ей их негде хранить, может запрашивать и должно быть уверено в том, что ему будет предоставлен канал передачи данных достаточной пропускной способности, чтобы успеть передать очередной кадр изображения до того, как будет закончено формирование следующего кадра. Другие устройства, которые могут позволить себе ожидание в.очереди на обслуживание, могут быть вынуждены ждать в этой очереди, но их потребности в скорости передачи данных будут, в конечном счете, учтены, поскольку общая ширина полосы частот (количество бит, передаваемых в секунду) шины достаточна для передачи всей информации.
Устройства, соответствующие первой версии стандарта PCMCIA, задумывались как альтернатива относительно тяжелым и энергоемким приводам флоппи-дисков в портативных компьютерах. "Загадочная" аббревиатура PCMCIA означает не что иное, как Personal Computer Memory Card International Association. Сегодня данный стандарт поддерживают уже более 300 производителей. PCMCIA-устройства размером с обычную кредитную карточку являются альтернативой обычным платам расширения, подключаемым к системной шине. Сегодня в этом стандарте выпускаются модули памяти, модемы и факс-модемы, SCSI-адаптеры, сетевые карты, звуковые карты, винчестеры и т.д. Особой популярностью пользуются PCMCIA-карты флэш-памяти, которые не теряют информацию при выключении питания, обладают высоким быстродействием и могут быть использованы в качестве винчестера без движущихся частей. Стандарт PCMCIA для связи между PC Card и соответствующим устройством (адаптером или портом) компьютера определяет 68-контактный механический соединитель. На нем выделены 16 разрядов под данные и 26 разрядов под адрес, что позволяет непосредственно адресовать 64 Мбайта памяти. Хотя некоторые выводные контакты предназначены для сигналов, необходимых при работе с памятью, эти же контакты могут использоваться и для иных сигналов, рассчитанных на работу с устройствами ввода-вывода. Разумеется, перед этим происходит так называемая переконфигурация выводов. На стороне модуля. PC Card расположен соединитель-розетка (female), а на стороне компьютера — соединитель-вилка (male). Кроме того, стандарт определяет три различные длины контактов соединителя-вилки. Такое решение легко объяснимо. Поскольку подключение и отключение PC Card может происходить при работающем компьютере (так называемое горячая замена), то для того, чтобы на модуль сначала подавалось напряжение питания, а лишь затем напряжение сигнальных линий, соответствующие контакты выполнены более длинными. Понятно, что при отключении PCMCIA-модуля все происходит в обратном порядке. Помимо габаритных размеров стандарт PCMCIA предписывает размещение переключателя защиты записи, внутреннего источника тока, марки изготовителя, в случае если таковые имеются. Надо отметить, что "теплолюбивые" PC Cards должны нормально функционировать при температуре от 0 до 55 градусов по Цельсию. |
Похожие:
 |
Тема Основные возможности компьютеров Эвм приводят к сглаживанию различий между этими классами ЭВМ. Поэтому наиболее существенным признаком классификации ЭВМ является... |
|
Задачами производственной Программирование мобильных устройств, Конструирование программного обеспечения, Проектирование и архитектура программных систем,... |
|
Техника управления очередями Эвм для ведения своих личных или профессиональных дел. Эта тенденция ускоряется по мере того, как все большее число организаций и... |
|
Лекция Автоматическое и автоматизированное управление. 5 Лекция Основные требования к scada-системам и их возможности. Аппаратные и программные средства scada-систем 17 |
 |
Управление звуковой картой компьютера Взаимодействие человека с ЭВМ должно быть прежде всего взаимным ( на то оно и общение ). Взаимность, в свою очередь, предуcматривает... |
|
Инструкция №7 по охране труда для пользователей и операторов ЭВМ К работам с персональными ЭВМ и внешними устройствами ЭВМ допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж,... |
|
Инструкция №8 по охране труда для пользователей и операторов ЭВМ К работам с персональными ЭВМ и внешними устройствами ЭВМ допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж,... |
|
Курс лекций по дисциплине «Аппаратные средства телекоммуникационных систем» Содержание Транспортные сети. Структура и технологии транспортных сетей. Модели транспортных сетей. Принципы построения транспортных сетей.... |
|
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» Целью является спроектировать локальную вычислительную сеть csma/cd образовательного учреждения |
|
Программно-аппаратные средства ввода зрительных данных в память персонального компьютера Стз), построенных на базе ibm-совместимых персональных компьютеров (ПК). Среди этих устройств выделяются устройства, работающие с... |
|
Программно-аппаратные средства ввода зрительных данных в память персонального компьютера Стз), построенных на базе ibm-совместимых персональных компьютеров (ПК). Среди этих устройств выделяются устройства, работающие с... |
|
М. В. Матвеичев Печатается по решению редакционно-издательского совета Муромского института Персональные ЭВМ и Спец. Эвм / Сост.: М. Н. Кулигин – Муром: Изд полиграфический центр ми влГУ, 20011.– … с. Библиогр.: 19 назв |
|
На разработку программы для ЭВМ «Система расщепления платежей (срп)» утверждено Перечень документов, регламентирующих создание и функционирование Программы для ЭВМ 9 |
|
Инструкция для студентов по работе с компьютерными учебниками на ЭВМ Шаг Запускается файл компьютерного учебника «КомУч-ттд ч. 1», который находится на рабочем столе эвм, после его активизации появляется... |
|
Программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» Учебная программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» составлена в соответствии с требованиями гос впо. Предназначена для студентов... |
|
А. Д. Чередов организация ЭВМ и систем Организация ЭВМ и систем: учебное пособие / А. Д. Чередов; Томский политехнический университет. – 3-е изд., перераб и доп. – Томск:... |