Anvelope și interfețe
Bus de control - autobuz de calculator ce transporta sig-Nala, definind natura schimbului de informații cu privire la ma-gistrali. Semnalele de control determină ce operație (citire sau scriere informații din memorie) necesare pentru a produce sincroniza schimbul de informații între dispozitive, și așa mai departe. D.
Rețineți că, în cele mai multe calculatoare moderne funcții Northbridge efectuează CPU (Intel Nehalem, AMD Barosul).
Computerul are mai multe anvelope pe care datele sunt transmise. Un autobuz principal între CPU și Northbridge. Pe această frecvență de autobuz poate fi citit în secțiunea despre procesoare. În continuare există un autobuz între procesor și memorie (înainte de a fi fost între North Bridge și memorie). Despre caracteristicile sale pot fi găsite în secțiunea de RAM. AȘTEPTARE anvelope, care conduc la un card de expansiune, care sunt mai mici și să descrie.
Magistrala de date transmite datele în sine, și cu atât mai mult linia a, mai multe date pot fi transferate într-un singur ciclu. Prin urmare, numărul de linii crește în mod continuu, începând de la 8 în primul computer la 32 în sistemele Pentium.
După conectorii plăcii de bază, plug-in placi, prin informațiile transmise / de la procesor la dispozitivele externe cu privire la placa de bază. Prin intermediul acestor conectori, desigur, nu poate transmite mai multe date decât suportă un bus de sistem intern, și de obicei mai puțin, în funcție de tipul de anvelopă, care cardurile de extensie sunt de lucru. Există mai multe tipuri de anvelope și, în consecință, conectorii: ISA, EISA, PCI și altele. Cele mai recente modele computerizate utilizate sunt, în general, mai productive bus PCI-E. Dar, destul de multe dispozitive funcționează încă cu pneuri mai puțin eficiente. Prin urmare, în placi de baza moderne de până la 5 seturi diferite de pneuri și conectorii respectivi.
Să ne gândim mai detaliat anvelopele existente.
Magistrala ISA are următoarele limitări:
- Disponibilitatea de autobuz 16-biți, este posibil să se trimită simultan doi octeți;
- frecvența maximă de ceas de 8,33 MHz;
- nici o partajare de întreruperi și canale DMA pentru mai multe carduri în diferite conectori;
- incapacitatea de a dezactiva programatic cardul într-un conflict de dispozitive;
Pentru plăcile ISA instalate în EISA autobuz, de obicei, trebuie să aibă un fișier de configurare pentru a rula utilitarul de configurare EISA autobuz, care va aloca apoi resurse pentru card.
La instalarea unui nou dispozitiv aveți nevoie de ea să fie compatibile fizic și logic. Prin combinarea fizică a însemnat acest tip de conector, numărul de contacte din fișa și priza trebuie să fie aceeași cu unul pe altul. înseamnă combinarea logice care trebuie să fie de contact pe care este aplicată o tensiune în cazul în care există motive clar definite, etc. Semnalul transmis de către același terminal, să fie identificate de către receptor ca un semnal de transfer de date, nu ca un semnal de control. Toate acestea este determinată de autobuz standard.
Acest standard este stabilit, de obicei, de către producător, care a început producția de masă a unor noi dispozitive. Acestea includ autobuz EIDE pentru conectarea hard disk-uri, port serial și paralel, autobuzul pentru a afișa imagini grafice, un autobuz pentru conectarea carduri de expansiune, autobuz USB, IrDA și așa mai departe., Care au propriile standarde. Cu toate acestea, în practică, de multe ori notate cu anvelopele de autobuz termen, care este conectat la placa de extensie. Prin urmare, în această carte și pe un autobuz se va face referire la magistrala PCI, VESA, etc. În concluzie, observăm că primul autobuz pentru un computer numit Multibus1. Acestea sunt produse în două versiuni: PC / autobuz XT și PC / AT cu autobuzul și a avut 7 linii de întreruperi hardware. Ulterior au înlocuit magistrala ISA.
Bus EISA (ISA Extended - Extended ISA) a lansat grupul de firme concurente cu IBM în 1988 ca o anvelopă descriere ISA și a închis ar putea fi folosite doar de către IBM, iar acum este depășită. Avantajele trebuie atribuite compatibilitatea cu conector ISA datorită aranjament conectori din două straturi, într-un ISA, al doilea - EISA. Acest autobuz pe 32 de biți care rulează la o frecvență de 8,33 MHz și oferă o rată maximă de date la 33 Mbit / s. software-ul de configurare este instalat, în loc de a folosi switch-uri.
Deci, atunci când cardul care necesită conectorul ISA, nu cele două straturi au fost închise, conectorul are un capac care nu permite să se conecteze cu contactele inferioare. EISA carte conține un dop la locul unui decupaj care vă permite să ocolească capacul.
Având în vedere costul ridicat al EISA autobuz nu este utilizat pe scară largă în calculatoarele personale, dar este utilizat în stații de lucru și servere.
Magistrala SCSI (Small Computer System Interface - o interfață de calculator sistem mic) proiectat pentru a fi conectat la magistrala de matrice mari de dispozitive, cum ar fi hard disk-uri, unități optice, unitățile de bandă, imprimante, și așa, prin urmare, este utilizat în principal în calculatoare server sau computere cu sistem RAID .. În computerele de acasă utilizate aproape niciodată.
SCSI-1 a apărut în 1986 ani, a avut 8 linii pentru transferul de date, fiecare dispozitiv cu numărul său propriu, numărul atribuit adaptorului 7. Celelalte dispozitive sunt numerotate de la 0 la 6, în care numărul este setat manual pe partea din spate a dispozitivului de conectare sau prin intermediul jumperi. Dispozitivele de pe magistrala pot comunica între ele, fără un adaptor, care în acest caz definește cineva care poate transmite date. În același timp, în cazul în care informația trece prin ea, ia parte la ea. Bus Speed - 5 MHz, numărul maxim de dispozitive conectate - 8.
Wide SCSI au avut 16 linii pentru transferul de date, frecventa magistralei - lățime de bandă de 10 MHz - 20 MB / sec, numărul maxim de dispozitive conectate - 16.
Ultra Wide SCSI au avut 16 linii pentru transferul de date, frecventa magistralei - lățime de bandă de 20 MHz - 40 MB / sec, numărul maxim de dispozitive conectate - 4 - 16.
Ultra2 Wide SCSI au avut 16 linii pentru transferul de date, frecventa magistralei - lățime de bandă de 40 MHz - 80 MB / sec, numărul maxim de dispozitive conectate - 16.
Ultra3 SCSI a avut 16 linii pentru transferul de date, frecventa magistralei - lățime de bandă de 40 MHz - 160 MB / sec, numărul maxim de dispozitive conectate - 16.
Ultra-SCSI 320 au avut 16 linii pentru transferul de date, frecventa magistralei - lățime de bandă de 80 MHz - 320 MB / sec, numărul maxim de dispozitive conectate - 16.
În viitor, tehnologia a început să se dezvolte SAS (Serial Attached SCSI), pentru a lucra cu hard disk-uri și unitățile de bandă. La conectorul SAS pentru a conecta dispozitivele SATA, dar nu și invers. Oferă o lățime de bandă de 1,5, 3,0, 6,0 Gbit / s, de așteptat 12 gigabiți / sec. Acesta vă permite să conectați nu numai drive-urile de 3,5 inci, dar de 2,5 inci.
Adaptorul în sine este situat pe placa de bază (cum ar fi Mac) sau pe un card de expansiune. Cardul este introdus într-un slot PCI. În calculator SCSI cablu Mac disponibile cu dispozitive de conectare mufa DB25 în același mod ca și pentru portul paralel. În cazul în care este conectat accidental la o imprimantă sau port paralel al calculatorului, sau invers, pentru a conecta un cablu de imprimantă la dispozitiv SCSI, acesta poate arde dispozitivul cip la care sunt conectate.
Când se transferă date prin cablu poate fi așa-numitul „val în picioare“. Că nu a fost aplicat un dop special pe care amortizează. Mai mult decât atât, acest plug ar trebui să fie una, și să fie la capătul cablului. dispozitiv SCSI poate avea doi conectori, unul dintre care este conectat la magistrala SCSI, iar al doilea, în cazul în care se află la capătul cablului, fișa trebuie să fie. Dacă există două prize pe cele două dispozitive pe linie, acestea pot interfera unele cu altele pentru a-și îndeplini rolul.
Alte dispozitive (de stocare optice, Iomega) sunt de drivere speciale, în care se pot deplasa liber de la un sistem la altul. Același calculator poate fi folosit ca dispozitivele conectate la adaptorul SCSI și Eide simultan.
Dispozitivele SCSI necesită, la capătul cablului care le conectează, de terminare. De regulă, acesta este instalat din fabrică pe fiecare dintre dispozitive. Prin urmare, atunci când instalarea tuturor dispozitivelor, cu excepția ultimului, aveți nevoie pentru a le elimina. În cazul în care dispozitivele conectate la magistrala SCSI, nu acceptă Plug standard de Redare, atunci ei trebuie să fie stabilite cu ajutorul punților de numărul de dispozitiv. Trebuie avut în vedere faptul că unele adaptoare necesită ca dispozitivele cu numărul 0 și 1 au fost hard disk-uri.
EIDE de autobuz este proiectat pentru conectarea hard disk-uri și unități optice. De asemenea, denumite ATA sau PATA (paralel ATA). Cine este înlocuit cu autobuzul SATA, dar, cu toate acestea, este stabilit și pe plăcile cu circuite moderne, ca mai multe unități optice pot fi conectate la acesta (două pe fantă). Mai multe detalii sunt discutate în secțiunea despre hard disk-uri. Primele unități de disc conectate la computer utilizând un card, pe care controlerul de disc a fost. În cele din urmă, atunci când dimensiunea cip a scăzut, controlerul au fost instalate pe hard disk și controler floppy disk - pe placa de bază, astfel încât posibilitatea de a conecta hard disk-uri direct prin conectorul de pe placa de bază.
Acesta este modul în care IDE autobuz, care face parte din magistrala ISA, care este o priză specială (în dispozitive moderne, cei doi conectori) pe placa de bază. În primul rând, munca a fost standard de anvelope este dezvoltat numit ATA, apoi ATAPI, care permite să lucreze cu unități optice. De-a lungul timpului, a existat o versiune extinsă a standardului EIDE, ATA și extinderea în continuare a standardului - ATAPI. În cazul în care dispozitivele conectate la conectorul EIDE, mai mult decât poate suporta PC-ul, este necesar pentru a instala un card special la care vă puteți conecta mai multe dispozitive.
Ulterior a apărut standardul ATA66, în care frecvența de ceas este crescută într-un canal la 16,7 MHz, iar transferul de date are loc la o rată de 66,7 MBytes / s. Cablu pentru a conecta hard disk-ul la placa de bază este diferită și conține 80 de fire în loc de 40 cum a fost în standardele anterioare. Pentru a conecta dispozitivul la firele de cablu este utilizat 40. În cazul în care dispozitivul de conectare capabil să funcționeze în ATA33, la canalul sau dispozitivul de operare cu ATA66 ATA33 standard de autobuz, dispozitivul va funcționa la o viteză de 33,3 MBytes / s. Unele placi de baza ATA și extensia sa, ATARI vă permite să conectați dispozitive cu diferite viteze pe același autobuz, fără a compromite performanța, dar este mai bine să le împartă în diferite canale.
Cablu de lucru cu ATA IDE standard (AT-Bus) - 16 biți, 40 a trăit. XT cablu IDE (8 biți), este, de asemenea, 40 trăit, dar nu este compatibil cu ATA, adică, acesta nu poate fi folosit pentru standardul IDE.
Există două moduri de canal DMA: Singleword și multicuvânt. Modul Singleword DMA este 0, care operează la o viteză de 2,08 MB / sec. Mod 1-4.16, mod 2-8.33 și modul multiword DMA 0 se execută la o viteză de 4,12, modul 1 - 13,3, modul de 2-16.6 Mb / sec. Modul DMA Ultra este modul 0 care operează la - 16.6, modul 1 - de 25 2-33.
În plus, există alte moduri PIO 0 și mai sus, și mai mare numărul, autobuzul mai repede.
Modul ATA-2 funcționează în modul PIO 3 multiword DMA Mode 1 susține LBA și CHS. ATA2 rapidă acceptă modul multiword DMA 2 si PIO mode 4. ATA3 - o extensie ATA2 cu Smart, adică îmbunătățește consumul de energie. ATA / ATAPI-4 - Extinderea ATA3 este Ultra DMA, interfata ATAPI. E-IDE suporta PIO mode3, cu multiword modul DMA 1 și funcționează cu LBA și CHS. Pentru Ultra DMA nevoie de un cablu cu 80 de conductor cu 40 de pini cu ecranare. standardul IDE Stăpânirea permite un dispozitiv extern pentru a gestiona magistrala de sistem pentru transferul de date fără un control procesor de autobuz, dar utilizarea acestui autobuz elimină problemele cu distribuția canalelor DMA și capabilități limită. În special, acesta funcționează cu date 8 sau 16 biți. În continuare există ATA-3 moduri de operare (numită EIDE), ATA-4 (frecvența 16,7, 25, 33,3, de asemenea, numit Ultra ATA / 33) ATA-5 (frecvența de 66 MHz, un alt nume Ultra ATA / 66), Ata 6 (100MHz, un alt nume Ultra DMA 100 sau UDMA5 (100)), ATA-7 (133MHz, un alt nume Ultra DMA 133 sau UDMA6 (133)), ATA-8 (în dezvoltare).
bus PCI (Peripheral Component Interconnect - Peripheral Component Interconnect) se bazează de asemenea pe magistrala ISA și este autobuzul sincron complet independent dezvoltat de Intel, prima versiune de a lucra cu o frecvență de 33 MHz a fost de 32 de biți (sau 64-bit) canal și este independent de CPU, de exemplu, poate transmite date la un moment în care procesorul este ocupat cu alte calcule. Capacitatea teoretică a anvelopei a fost de 133 MB / sec, într-adevăr - 80 MB / sec. Autobuzul este încă larg răspândită.
PCI Bus a început să se dezvolte simultan cu magistrala ISA, dar a terminat mai târziu. În magistrala PCI mai multe linii pentru transmisia de date decât ISA, și funcționează mai repede decât ISA, numărul total de contacte din conectorul - 124 autobuz permite identificarea erorilor de transmitere a datelor și funcționează fără mufă de cablu. În plus, permite instalarea să configureze dispozitivul conectat, adică, în timp ce computerul citește informațiile de pe dispozitivul de memorie, în cazul în care sunt stocate principalele sale parametri. Autobuzul nu poate funcționa numai cu un chipset specific de pe placa de baza, dar cu diferite dispozitive, precum și alte tipuri de calculatoare. În plus, magistrala PCI este capabil utilizarea în întrerupe conjunction și canale DMA pentru diferite dispozitive care au dus la introducerea sa activă, în timp ce magistrala ISA nu ar oferi acest lucru.
Magistrala PCI poate fi conectat la conectorul cardului: în servirea mesei 5 (cheie 50, 51) de contact, 3.3V (Key 12,13) și universale (cheie 12, 13, 50, 51 piese). 32bit fantă 62 are un contact cu fiecare parte a 64-biți - 94. Această magistrală permite până la patru dispozitive simultan, adică pot avea până la patru conectori. Pentru a utiliza mai multe dispozitive conectate utiliza un cip de construcții - autobuz pod, pentru a conecta cele două pneuri. standardul PCI Compact are 8 prize pentru dispozitive de uz industrial.
În timp ce magistrala PCI a fost proiectat, dezvoltat și alte industrii. Creșterea frecvenței de ceas intern autobuz la 100 MHz și până la 150, numărul de până la 64 de linii de date și continuă să crească, cu toate acestea, de tip magistrală PCI a rămas pe 32 de biți, dar în viitor magistrala PCI va fi, de asemenea, dezvoltate.
Fiecare fantă are un registru de 256 de opt biți care conține parametrii de configurare. După pornirea computerului are loc de configurare cerere de autobuz în timpul programului Post, după stabilirea anvelopei poate produce operație I / O. Avantajul principal al anvelopei este că transferul de date are loc fără a implica CPU, adică, în timpul transferului de date de la un dispozitiv la altul CPU poate merge cu privire la sarcinile lor.
un conflict de întrerupere Rezoluție pe magistrala PCI este asigurată de faptul că autobuzul este oferit posibilitatea de a servi fiecare dintre unitățile de procesare la un moment dat. bus PCI furnizează linii de date 32 la o frecvență de ceas de 33 MHz, apoi a început o pe 64 de biți tactat la 66 MHz, și o anvelopă nouă poate fi introdusă în vechea versiune placa PCI și un card nou la slotul vechi. Versiunile mai noi ale PCI poate crește viteza de ceas și pentru a permite utilizarea de carduri de expansiune vechi pentru munca lor, precum și instalarea de noi sisteme de bord în conectorii vechi.
SATA (Serial ATA) este o interfață de dezvoltare IDE. Caracteristica sa nu este paralelă cu transmiterea datelor, și coerente, că, deși mai lent, dar permite utilizarea de frecvențe mai mari, fără a fi nevoie de un semnal de sincronizare. SATA primul standard 1.x poate funcționa la o frecvență de 1,5 GHz, cu o lățime de bandă de 1,2 Gb / s (pierderi din cauza transferului unei mari cantități de deasupra). standardul 2.x tactat la 3 GHz, cu o lățime de bandă de până la 2,4 Gb / s și standard de 3.0 la o frecvență de 6,0 Gbit / s, cu o capacitate de 4.8 Gbit / s.