5.5.7. Порт FareWare
Порт FireWare предназначен для подключения внешних устройств по одноимённой шине. Шина содержит четыре провода для передачи данных и два провода для питания внешних устройств. Шина поддерживает асинхронный и изохронный режимы передачи данных. Скорость передачи до 800 Мбит/с, ожидается рост скорости передачи до 3,2 Гбит/с. Данные пересылаются пакетами, в промежутке между которыми передаётся служебная информация.
5.5. Принципы работы и организация принтеров
5.6. Принципы работы и организация сканеров
6. Организация обмена информацией между центральным процессором, внутренней памятью и внешними устройствами
6.1. Система шин вычислительной машины: общие принципы
Множество каналов связи между устройствами вычислительной машины образует систему соединений, обеспечивающих обмен информацией между:
центральным процессором и памятью;
центральным процессором и модулями ввода-вывода;
памятью и модулями ввода-вывода.
За время развития вычислительных машин системы соединений прошли путь развития (рис. 6.1) от системы непосредственных связей до сложных иерархических систем. На рис. 6.1 приняты обозначения: ЦП – центральный процессор, ПАМ – память, МВВ – модуль ввода-вывода, А, А1, А2 – адаптеры.
ЦП
ПАМ
ЦП
МВВ
А
А1
А2
МВВ
а) |
б) |
в) |
г) |
Рис. 6.1. Эволюция систем соединений: системы непосредственных связей (а), одношинная (б), двухшинная (в) и иерархическая (г) системы
В системе непосредственных связей процессор имеет связи с каждым устройством, и устройства имеют связи, не затрагивающие процессор. В одношинной архитектуре все устройства связаны через одну общую шину, которую можно назвать системной шиной. В двухшинной системе процессор поддерживает две шины: шину связи с памятью и шину связи с устройствами ввода-вывода. В иерархической многошинной системе процессор и память связаны системной шиной, адаптер А образует подчинённую шину расширения, а адаптеры А1 и А2 – шины связи с устройствами ввода-вывода. Возможен и другой вариант, в котором отсутствует адаптер А, а адаптеры А1 и А2 присоединены к системной шине и образуют две подчинённые шины расширения.
Следует иметь в виду, что по шинам передаются адреса, команды и данные. Порядок их передачи от использования линий шин до последовательности и способа их передачи регулируются шинными протоколами. Например, в системной шине могут существовать отдельно шина команд, шина адресов и шина данных. Но возможен и другой вариант: по одной и той же шине передаются и команды, и адрес, и данные. Процесс передачи адресов, команд и данных может быть как синхронным, так и асинхронным. В настоящее время по назначению выделяют шины следующих видов:
шины "процессор – память";
шины ввода-вывода;
системные шины.
Наиболее высокие требования по производительности предъявляются к шинам "процессор – память", самые низкие – к шинам ввода-вывода. Если системная шина является единственной, то к ней также предъявляются высокие требования по производительности, но резервы производительности таких шин быстро исчерпываются, и приходится переходить на другие протоколы передачи данных.
В любой системе шин всегда возможен случай обращения к одной и той же шине нескольких устройств. Возникает конкуренция между устройствами за роль ведущего устройства. Этот конфликт разрешает система арбитража шин.