
- •Физические основы построения эвм
- •Оглавление
- •Дидактический план
- •Литература Базовая
- •Дополнительная
- •Перечень умений
- •Тематический обзор
- •1. Классификация эвм
- •1.1. Развитие электронной базы, влияющее на усовершенствование эвм. Поколения эвм
- •1.2. История развития пк
- •2. Области применения эвм
- •2.1. Применение эвм в научных исследованиях
- •2.2. Применение эвм в медицине
- •2.3. Применение эвм в образовании
- •2.4. Применение эвм в других областях
- •2.5. Основные характеристики эвм
- •3. Составляющие эвм
- •3.1. Модели процессоров и их характеристики
- •3.1.1. Основные понятия
- •3.1.2. Развитие моделей процессоров и их характеристик
- •3.2. Характеристики материнских плат
- •3.2.1. Параметры, определяемые чипсетом
- •3.2.3. Интерфейсы
- •3.3. Типы оперативной памяти
- •3.4. Характеристики мониторов
- •3.4.1. Мониторы на базе электронно-лучевой трубки
- •3.4.2. Жидкокристаллические дисплеи
- •3.4.3. Плазменные мониторы
- •3.5. Параметры видеокарт
- •3.5.1. Графическая плата
- •3.5.2. Видеошины
- •3.5.3. Видеопамять
- •3.5.4. Акселераторы и видеопроцессоры
- •3.5.5. Технология agp
- •3.6. Основные характеристики жестких дисков
- •3.6.1. Устройство накопителей на жестких дисках
- •3.6.2. Краткая характеристика интерфейсов жестких дисков
- •3.6.3. Характеристики накопителей на жестких дисках
- •3.7. Компакт-диски
- •3.7.1. Организация данных и основные характеристики cd-rom
- •3.7.2. Типы интерфейсов
- •3.7.3. Стандарты записи данных на cd
- •3.7.4. Накопители dvd
- •4. Введение в архитектуру эвм
- •4.1. Risc и cisc архитектуры
- •4.2. Система команд эвм общего назначения
- •4.2.1. Методы адресации
- •4.2.2. Типы команд
- •4.2.3. Типы и размеры операндов
- •5. Многоуровневая схема программирования
- •5.1. Машинный уровень и микропрограммный уровень
- •5.2. Ассемблерный уровень
- •5.3. Проблемно-ориентированный язык
- •5.4. Операционная система
- •5.5. Использование трансляторов и интерпретаторов на разных уровнях
- •Тренинг умений
3.2.3. Интерфейсы
Интерфейс – набор аппаратных и программных средств, позволяющий осуществить взаимодействие устройств и программ вычислительной системы.
Для пользователя интерфейс (сопряжение) выглядит внешне как разъем на системной плате, к которому подключается кабель, ведущий к устройству.
В настоящее время для PC используются 2 типа дисковых интерфейсов.
1) IDE (он же АТА). Основной контроллер встроен в чипсет (южный мост). Ответная часть размещена в самом устройстве. Применяется только для внутренних устройств (в силу ограничений на длину кабеля). Интерфейс поддерживает до 4 устройств.
2) SCSI. Требует отдельного контроллера, который или интегрирован в системную плату, или добавляется в виде РСI-карты. Допускает внешние устройства. Поддерживает до 7 устройств (и их число может быть увеличено каскадным соединением контроллеров).
По скоростным возможностям IDE мало уступает SCSI, а IDE-дисководы примерно в два раза дешевле. Поэтому на подавляющем числе пользовательских компьютеров применяется интерфейс IDE. Удел SCSI – серверы, высокоскоростные диски, а также некоторые внешние устройства (сканеры, ленточные накопители и др.).
Усовершенствования интерфейсов выражаются в появлении различных спецификаций (которые после утверждения превращаются в стандарты) и режимов (протоколов обмена) внутри спецификации. Интерфейс в конкретной реализации может поддерживать все или некоторые спецификации.
Версии IDE-интерфейса
IDE расшифровывается как Integrated Drive Electronics и разработан специально для персональных компьютеров. В его названии отражен тот факт, что контроллер встроен в само устройство.
Этот интерфейс был стандартизован под именем АТА (AT, Attachmen – подключенный к АТ; АТ – название IBM PC компьютеров с i286 процессором). Так что IDE и АТА являются синонимами, но IDE употребляется чаще.
Развитие интерфейса IDE отражено в его версиях (спецификациях). Более поздние версии являются и более скоростными, но совместимы с предыдущими. Современные чипсеты поддерживают следующие версии:
- АТА/33 – максимальная скорость обмена 33 Мбайт/с; синонимом являются Ultra DMA/33, Ultra ATA, UDMA33;
- АТА/66 – максимальная скорость обмена 66 Мбайт/с.
Все новые жесткие диски поддерживают АТА/66. В настоящее время появилась новая версия ATA/100. Даже АТА/33 перекрывает скорость считывания информации с жестких дисков (в среднем это 10–15 Мбайт/с). Но при считывании с внешних дорожек современных скоростных IDE-дисков скорости АТА/33 уже недостаточно.
Производители некоторых плат на чипсетах, не поддерживающих новую версию IDE, обеспечивают поддержку этого интерфейса размещением на плате отдельного контроллера (что повышает стоимость платы).
Интерфейс SCSI
SCSI – Small Computer System Interface, системный интерфейс малых компьютеров (произносится “скази”). Термин “малые компьютеры” не должен вводить в заблуждение, ведь обычные PC позиционируются как микрокомпьютеры. Он говорит о том, что интерфейс мощный и сложный.
Достоинства:
- позволяет подключать большое число устройств – 7 или 15 в зависимости от реализации (сравните с 4 для IDE, хотя большинству пользователей четырех вполне хватает);
- большая длина кабеля (3–12 м), позволяющая подключать внешние устройства;
- обмен с памятью в режиме DMA. Это используется для работы с аудио- или видеоданными, когда необходима гарантированная пропускная способность, которая позволяет проигрывать видео- и аудиоролики без выпадения кадров или аудиосекторов.
Недостатки:
- высокая стоимость;
- дорогие кабели, так как SCSI-интерфейс использует параллельную передачу;
- SCSI-интерфейс не является встроенным стандартным устройством, поэтому нужно или выбирать системную плату с таким встроенным интерфейсом, или приобретать РСI-карту интерфейса;
- более сложное выставление номера SCSI-устройства (несколькими джамперами по сравнению с переключателем на 2 положения у IDE).
Интерфейс AC-link и AMR-порты
Частью спецификации AC’97 (AC – Audio Codec) является разделение чипсетов модемов и звуковых карт на аналоговый и цифровой чипы. Это позволяет, в частности, создавать очень дешевые модемы и звуковые карты, на которых присутствует только аналоговый чип (цифровая обработка переносится на системную плату и выполняется обычно ЦП).
Для таких карт был разработан короткий слот AMR (Audio/ Modem Riser), похожий на укороченный PC-слот. Интерфейс порта называется AC-link и встраивается в современные чипсеты. Поддерживаются два AMR-порта.