Национальный исследовательский ядерный университет (мифи)
Кафедра 12
Билет № 3
Шина PCI, ее архитектура, назначение основных сигналов. Транзакция.
Оценка скорости передачи данных.
Видеоадаптеры. Назначение, функции, состав. Графический режим
работы растрового дисплея. Текстовый режим работы растрового дисплея.
№1
2.2.1. Архитектура шины pci
Интерфейс PCI имеет двухшинную структуру: мультиплексированную шину адреса данных (АД) и шину управления. Интерфейс использует два набора сигналов: базовый и расширенный. Базовый поддерживает минимальную конфигурацию, а расширенный дополнительно - 64 разрядные операции, тестирование плат через порт JTAG (IEEE 1149.1), кэш-память и прерывания. В минимальной конфигурации имеется 49 сигналов. В данном электронном учебнике рассматривается только базовая конфигурация.
Шина PCI процессорно независимая и взаимодействует с главным процессором и памятью через главный мост (Host bus). Интерфейс PCI может иметь иерархическую структуру, взаимодействуя с шиной расширения типа ISA, EISA или MCA через соответствующий контроллер. К шине PCI подсоединены два типа объектов: задатчики и исполнители. Основной операцией на шине является блочный обмен последовательностью данных между задатчиком и исполнителем при выполнении операций чтения и записи данных.
Блок или пакет передаваемых данных в спецификации PCI называется транзакцией (transaction), в начале транзакции идет адрес исполнителя (фаза адреса), а за ним произвольное число 32 битовых данных (последовательность фаз данных), двойных слов (DWORD). Задатчик-объект, который захватывает в свое распоряжение шину, начинает транзакцию и адресует исполнителя. Исполнитель - объект, который адресуется задатчиком и отрабатывает транзакцию, принимая (запись) или выдавая (чтение) данные.
Объект может быть только задатчиком или только исполнителем, но может быть и задатчиком, и исполнителем одновременно, но в разные моменты времени. На шине PCI используются два метода адресации.
Положительное декодирование (positiv decoding) - когда объекту задается диапазон адресов, и он отвечает на операцию, когда выставленный на шину адрес попадает в этот диапазон. Здесь каждое устройство имеет свой дешифратор адреса.
Вычитательное декодирование (subtractiv decoding) - когда объект отвечает на операцию, которую не опознали другие объекты. Такой адрес может быть только у одного объекта на шине. Этот метод используется при построении стандартных шин расширения, например, ISA.
№2
Как правило, видеосистемой ПЭВМ называют средства вывода текста или графики на какой-либо экран. В качестве оконечного устройства видеосистемы используют мониторы, мультимедийные проекторы, интерактивные доски.
Устройства, позволяющие подключать монитор к шине ПЭВМ, называют видеоадаптерами. Изначально их подразделяли на алфавитно-цифровые и графические. Графические адаптеры, кроме графической информации позволяли выводить и текстовую (символьную) информацию. Вся выводимая информация формировалась в результате действия и под управлением системных и прикладных программ.
Современные аппаратные средства системного блока могут располагаться на раздельных картах разного функционального назначения или объединяться в одном комбинированном адаптере, который называется адаптером дисплея (Display Adapter).
Адаптер дисплея служит для формирования всех видов изображений и является промежуточным элементом между монитором и шиной компьютера.
Изображение строится по программе, исполняемой центральным процессором, совместно с графическими акселераторами (ускорителями) и сопроцессорами, служащими для повышения эффективности системы.
По сути, видеосистема ПЭВМ это программно-аппаратная структура, обобщённая схема которой приведена на Рис. 1.
Рис. 1. Обобщенная схема видеосистемы ПЭВМ
Контроллер атрибутов (КА).
Это устройство управляет трактовкой цветовой информации, хранящейся в видеопамяти.
В текстовых режимах он обрабатывает информацию из байтов атрибутов знакомест (отсюда и пошло его название - контроллер атрибутов).
В графических режимах контроллер обрабатывает информацию из бит текущего выводимого пикселя.
В состав контроллера атрибутов входят регистры палитр, которые служат для преобразования цветов, закодированных битами видеопамяти, в реальные цвета на экране.
Преобразователь последовательности (ПП).
Это устройство выполняет функции, связанные с формой данных, хранящихся в видеопамяти и формой данных, подаваемых через контроллер атрибутов на монитор. Из видеопамяти коды, определяющие каждый пиксель (графический режим) и строку матрицы знакоместа (текстовый режим), подаются в параллельном коде (все разряды одновременно), На экране монитора необходимо последовательное представление этих кодов в соответствии с алгоритмом вывода информации в строку. ПП осуществляет преобразование параллельных кодов в последовательную (побитную) форму.
Знакогенератор (ЗнГ). Знакогенератор предназначен для формирования растрового изображения символов в текстовом (и графическом) режимах экрана монитора. Знакогенераторы адаптеров обычно размещаются во втором слое видеопамяти (Рис. 7). Они программно доступны.
При инициализации адаптера знакогенераторы загружаются из образов, хранящихся в ПЗУ расширения BIOS, установленных на платах графических адаптеров.
Программная доступность ЗнГ снимает необходимость аппаратной руссификации адаптера, но при желании можно переписать руссифицированные шрифты в BIOS графического адаптера.