С учетом функционального назначения также различают:
Адресная шина [address bus] - Частьсистемной шины, предназначенная для передачи адресных данных и представляющая собой электронный проводник или группу проводников, число которых, как правило, равно максимально допустимому числу разрядов адреса.
Шина ввода-вывода [input-output bus] - Шина, предназначенная для параллельного подключения нескольких устройств ввода-вывода. Иногда различают внутренние и внешние шины ввода-вывода [200].
Шина данных[data bus] - Частьсистемной шины, предназначенная для передачи данных между компонентами ЭВМ.
Шина управления [control bus] - Частьсистемной шины, предназначенная для передачи сигналов управления.
Шина устройств,сенсорная шина[device bus,sensor bus] - Класс шин, предназначенный для подключения периферийных (в т.ч. - измерительных) приборов в автоматизированных системах управления производством типа АСУП, АСУТП и т.п. Подробнее см. [202].
GPIB (General-Purpose Interface Bus) - “ Интерфейсная шина общего назначения”: предназначена для подключения к ЭВМ измерительных приборов. Разработана фирмойHewlett-Packard.
В ibm pc используются следующие стандартные архитектуры построения системных шин:
Шина ISA [ISA - Industry Standard Architecture] - Шина , разработанная в 1984 г . фирмой IBM для PC/AT 286. Она является недорогой, однако рассчитана на работу с низкоскоростными устройствами (клавиатурой, мышью, накопителями, принтерами и модемами). Ее характеристики: частота 8 Мгц, пропускная способность 3 Мбайт/с. В современных моделях ПЭВМ она используется только в сочетании с другими видами шин (см. “PCI/ISA”). В объявленной лидерами производства вычислительной техники конфигурации ПК 1999 г. эту шину решено не использовать (“Полностью исключить!”) из-за различного рода аппаратных конфликтов, возникающих при установке различных периферийных устройств (модемы, аудио или мультимедиа- устройства и т.п.) [384, 427].
Шина EISA [EISA - Extended Industry Standard Architecture] - 32-разрядная шина, разработанная фирмой IBM в 1989 г. дляIBM PCс микропроцессорами i386 и i486, оснащенных относительно высокоскоростными подсистемами внешней памяти на жестких магнитных дисках с буфернойкэш-памятью. ПосколькустандартEISA поддерживает многопроцессорную архитектуру для “интеллектуальных” устройств (в том числе - плат), оснащенных собственнымимикропроцессорами, данные, передаваемые по этой шине от различныхконтроллеров (жёстких дисков, графических контроллеров, контроллеров сети и т.п.) могут обрабатываться независимо, не загружая при этомцентральный процессор. Однако быстродействие данной шины (частота - 8,33 Мгц, пропускная способность - 33 Мбайт/с) уже не обеспечивает решение рядазадач, связанных с обработкой изображений,анимацией,мультимедиаи т.д .
Шина VESA [VESA Bus - VLB, Video Local bus - VL-bus] -Локальная шина, разработаннаяАссоциациейпо видео электронным стандартам(VESA-Video Electronics Standards Association). Она обеспечивает более эффективное, чемEISA, подключение высокоскоростных внешних устройств, поддерживая непосредственный доступцентрального процессоракконтроллерамэтих устройств (видеоконтроллерам, контроллерам накопителей, адаптерам локальной сети и т.п.). Для работы с другими устройствами может потребоваться установка также шины EISA. Благодаря разработанным ассоциацией VESA правилам “шинного арбитража” эти шины могут одновременно работать в одной и той же ЭВМ в комбинацииVESA/EISAне мешая друг другу. Поддерживаемая 32-разрядной шиной Wesa тактовая частота - 40 Мгц, пропускная способность 132 Мбайт/с. Ее стоимость незначительно превышает стоимость шины ISA и по этому параметру, она успешно конкурирует с шинойPCIфирмыIntel, хотя несколько уступает ей по быстродействию (порядка на 2% при испытаниях с микропроцессором Pentium). В 1994 г. ассоциацией VESA был разработанстандартVESA-2на шины для более высокопроизводительных IBM PC с микропроцессорамиPentium [44, 178, 362].
Шина PCI [PCI - Peripheral Component Interconnection] -Локальная шина, разработанная фирмойIntel для перспективных ПК при поддержке таких фирм, какIBM,Compaq,NECиDEL. Спецификация на шину версииPCI 2.0(выпущена в апреле 1993 г.) определяет ее как процессорно-независимую , предусматривающую подключение до шести устройств, в том числеконтроллерашины PCI и дополнительного контроллера шины расширенияISA,EISAилиMCA (для цифровых видеодисков). Реализована также поддержкаинтерфейсов ISA, EISA и MCA. Тактовая частота шины PCI 2.0 достигает 33 Мгц, обмен может осуществляться 32- или 64-разрядными словами. Средняя номинальная скорость передачи данных составляет 120 Мбайт/с, а пиковая - 132 Мбайт/с для 32-разрядного тракта передачи данных и 264 Мбайт/с для 64-разрядного тракта. Шина PCI конкурирует с шинойVESA. Результаты независимого тестирования показывают, что она обеспечивает несколько большее быстродействие по отношению к VESA, но уступаетVESA-2[44, 177, 178].
Шина PCI/ISA - Комбинация на одной системной плате двух шин:PCI иISA (см. выше). Используется в связи с необходимостью совмещения в одной IBM-совместимой ПЭВМ как относительно медленно работающих периферийных устройств (со скоростью передачи до 800 Кбит/с), ориентированных на стандарт ISA (например, сетевые и звуковые карты, модемы, сканеры и др.), так и периферийных устройств, требующих высокоскоростного обмена данными - до 120 Мбайт/с (например, графический адаптер, контроллер жесткого диска и др.). Основной шиной в этой системе является PCI, а ISA - дополнительной. Последняяэмулируетсяпри помощи специальной микросхемы-мостаIBC(ISA Bridge Controller), включающей в себя набор устройств, необходимых для полной поддержки стандарта ISA. Подробнее см. [192].
Шина USB [USB - Universal Serial Bus] - “ Универсальная последовательная шина”: шина и соответствующий ей стандарт, разработку которых поддерживают фирмыIBM,Intel,Microsoft, Compaq, DEC,Apple и др. Широкое ее производство было начато в 1997 г. Поскольку скорость передачи шины составляет не менее 12 Мбит/с, что значительно выше быстродействия, обеспечиваемого обычными параллельными и последовательнымипортами (см. ниже), она является пригодной для подключения периферийных устройств с широкой полосой пропускания (таких как - видеокамеры, принтеры с высокой разрешающей способностью, большого объема накопители и т.д.). Указанные устройства хорошо работают в соединениях типаSCSI, а также соединениях, соответствующих стандартуIEEE-1394(известного также под именемFireWireиi.LINK— соответственно зарегистрированный товарный знак фирмы Apple , используемый для ее изделий, а также торговы знак и логотип для обозначения упрощенной шины соединения по интерфейсу IEEE -1394). Физически шина USB представляет собой две скрученные пары проводов для передачи данных в каждом направлении (т.н. “дифференциальное включение”) и линию питания (+5 В). Одинпортадресует до 63 или 127 устройств. Таким образом, к ЭВМ может быть подсоединено одно периферийное устройство, а все остальные (например, клавиатура, принтер, мышь, модем и т.д.) соединяются сконцентратором, который встроен в монитор, клавиатуру или иное поддерживающее USB устройство. Схема соединения периферийных устройств — “звезда”. Допускается также последовательное соединение USB-устройств (т.н. “дэйзи-цепочка”). В устройствах для шины USB используются недорогие соединители, размеры которых соизмеримы с телефонным разъемом типа RJ-11. Подробнее об архитектуре USB и ее использовании см. [156, 182, 183, 188, 200, 352, 373, 485, 655, 667].
Шина AGP[AGPAccelerated Graphics Port] – Шина “Ускоренный графический порт” и соответствующая ей технология разработаны и выпущены фирмойIntelв 1997 г. с целью повышения производительности видеосистемы и качества воспроизведения трехмерных изображений (3 D -графики), в частности, при работе с игровыми программами. По замыслу разработчиков она также должна уменьшить нагрузку на шинуPCI, к разъемам которой подключается видеоадаптер и значительная часть периферийных устройств (в т.ч. сетевые адаптеры и звуковые платы). Для реализации преимущества этой технологии необходим ПК, оборудованный либо шиной и разъемом AGP , либо видеосистемой AGP , встроенной в системную плату. Первые подобные ПК поступили на рынок в сентябре 1997 г. Они созданы на базе микропроцессораPentium IIи использования наборамикросхем Intel 440LXи ОСMicrosoftWindows 95OEM Service Release 2.1. (см.OSR 2.1.). Применение микросхем 440 LX поддерживается AGP и допускает использование в машинах на базеPentium IIбыстродействующей памятиSDRAM. Тестирование первых образцов ПК с указанной шиной показало, что качество изображений, выполненных в трехмерной графике, существенно повышается, однако повышение скорости воспроизведения видео а также качества графики двумерных изображений не подтверждено. Ожидалось, что в 1998 г. Intel выпустит спецификациюAGP 4X, которая должна была повысить пропускную способность шины до 1 Гбайт/с и более. Подробнее о самой шине, результатах ее тестирования и рекомендациях по выбору см. [302, 370, 422].
Шина LPC [LPC – Low Pin Count] – Шина “Малое количество контактов” и соответствующий ей стандарт разработаны и приняты взаменшины ISA, использование которой в спецификацииPC98признано нецелесообразным. С 1999 г. интерфейс LPC фирмаIntelнамерена встраивать в выпускаемые еючипсеты. В соответствии с наименованием, данная шина содержит небольшое количество контактов: семь обязательных для передачи данных и шесть дополнительных для подключения устройств, выполняющих функцию задатчика и управления мощностью. Подробнее см. [427].
Порт [port] -
Много разрядный вход и/или выход в ЭВМ, в т.ч. - стандартное устройство сопряжения (см. ниже - интерфейсилиадаптер)ввода-вывода;
Разъем- место подсоединения внешнего (периферийного) устройства;
Точка взаимодействия двух процессов;
Конец логического канала.