Шинный интерфейс

Интерфейс представляет собой совокупность аппаратных и программных средств, необходимых для обеспечения взаимодействия внешних ПФУ с центральными устройствами ПК. Все компоненты микро ЭВМ соединяются между собой с помощью стандартного интерфейса. С аппаратной точки зрения интерфейс представляет собой совокупность электрических линий, на входе и выходе которых размещаются электронные блоки, называемые адаптерами или контроллерами.

Совокупность электрических линий, объединенных по функциональному признаку, называется шиной.

Существуют шины адреса, шины данных и шины управления. Совокупность шин называется магистралью.

Сложность интерфейса в значительной степени определяется степенью совместимости микро ЭВМ и ПФУ, т.е. совместимостью необходимых преобразований.

Под совместимостью понимается возможность объединения отдельных компонентов вычислительной системы в единую операционную сеть посредством аппаратных и программных средств.

Совместимость определяется четырьмя основными признаками:

1. быстродействием

2. кодами, используемыми для обмена

3. архитектурой процессора

4. электрическими характеристиками

Архитектура процессора в основном определяет протокол обмена ПФУ с центральными устройствами. В ПК обычно вместо «магистрали» используют термин «шина» и интерфейс ПК называется шинным интерфейсом. Шина предназначена для обмена информацией между двумя и более устройствами. Шина, связывающая только два устройства, называется портом.

Шины в ПК различаются по своему назначению.

Существуют следующие разновидности шин:

1. системная шина, или внешняя шина CPU, она используется чипсетами для передачи данных между процессором, памятью и другими ПФУ

2. шина кэш-памяти – появилась в МП 6 поколения и предназначена для обмена информацией между CPU и кэш-памятью

3. шина памяти, которая предназначена для передачи информацией между процессором и оперативной памятью.

4. шины ввода/вывода – к ним относятся:

1. шина PCI

2. шина (порт) AGP

3. шина ISA

4. USB

5. Fire-Wire (IEEE 1394)

6. SCSI

Рассмотрим шины ввода/вывода. Они делятся на стандартные и локальные. К стандартным шинам ввода/вывода обычно подключаются ПФУ, скорость работы которых невелика. В качестве такой стандартной шины длительный срок использовалась шина ISA. Она являлась основной стандартной промышленной шиной на материнских платах устаревших ПК типа АТ. Конструктивно такая шина на материнской плате представляет собой разъем, состоящий из двух частей: 62-контактного сегмента и примыкающего к нему 36-контактного сегмента. Максимальная пропускная способность не выше 5,5 Мб/с.

Шины ISA бывают 8 и 16 разрядные. 8-разрядные работали с частотой 4,77 МГц, а 16-разрядные – 8,33МГц.

Скорость обмена такой шины совершенно недостаточна для современных требований и поэтому на новых материнских платах этот интерфейс либо полностью отсутствует, либо имеется один или два разъема, в которые подключаются модем или звуковая карта.

Шина ISA усовершенствовалась, и появились шины EISA или VESA (VLB), которые просуществовали очень недолго, так как их пропускная способность не удовлетворяла современным требованиям времени. На современных платах такой интерфейс не встречается.