Самостійна робота №9

Тема: ”Інтерфейси системних плат для плат розширення”

1 Історичний розвиток інтерфейсів для плат розширення

2 Особливості будови та функціонування шин ІSA, EISA, РСІ, AGP, PCI-Express

3 Тенденції використання шин для плат розширення у майбутньому

Ключові поняття: інтерфейси системної плати, шини ІSA, EISA, РСІ, AGP, PCI-Express.

Анотація

Початком розвитку інтерфейсів для плат розширення можна вважати час коли фірма ІВМ розробила відкриту модель ПК для можливості легкої і зручної заміни складових у залежності від потреб його використання.

Першим інтерфейсом який масово почав використовуватись для плат розширення був інтерфейс ISA (архітектура промислового стандарту). Із розвитком обчислювальної техніки зростали швидкодія пристроїв і об’єми інформації які передавались через системну плату. Тому для виконання вимог пропусконої здатності була розроблена розширена шина ЕISA. Проте ця шина довго не була популярною через великі габарити та високу ціну.

На зміну ISA та ЕISA приходить новий стандарт – шина РСІ. Саме шина РСІ стала основою для розробки різних модифікацій спеціалізованого призначення: для відеокарт – прискорений графічний порт AGP; для плат із аналогово-цифровим та цифро-аналоговим пертворенням – AMR/CNR.

Новим етапом у розвитку інтерфейсів для плат розширення стала розробка шини РСІ Еxpress, яка вже використовує не паралельний принцип передачі даних, а послідовний, і має широкі можливості щодо гнучкого конфігурування системи.

У розвитку шин для плат розширення спостерігаються такі тенденції: зниження вартості, мініатюризація, краще масштабування, більш вигідні електричні і частотні параметри, що призводить до переходів від паралельних шин до послідовних.

Питання для самоконторолю.

1. Перелічіть інтерфейси для плат розширення?

2. Які інтерфейси системних плат використовуються для відеокарт?

3. Назвіть основні характеристики шини ISA?

4. Назвіть основні характеристики шини PCI?

5. Назвіть основні характеристики шини PCI Express?

6. Які тенденції розвитку інтерфейсів системних плат?

ЛІТЕРАТУРА

1. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия 2-е изд. – СПб.: Питер, 2001 – 928с.: ил.

2. Мюллер Д. Модернизация и ремонт ПК 13-е изд. СПб., Питер, 2001

Електронний матеріал у файлах PCI_Expr.zip та InterfaceBook.zip. Розпакувати PCI_Expr.zip, запустити файл iXBT PCI Express - пункт прибытия 2014 год.htm. Переміщуватись по документі як по звичайній Web-сторінці. Розпакувати InterfaceBook.zip, запустити файл Index.htm. Переміщуватись по документі як по звичайній Web-сторінці.

Самостійна робота №8

Тема: “Послідовні та паралельні інтерфейси зовнішніх пристроїв. Робота ПК з аналоговими сигналами ”

1. Відмінності між послідовними і паралельними інтерфейсами.

2. Послідовні і паралельні інтерфейси

3. Поняття про АЦП. Послідовні паралельні АЦП

Ключові поняття: послідовні і паралельні інтерфейси системної плати, інтерфейси RS-232, USB, FireWare, Centronics, SCSI, аналогові і цифрові сигнали, частота дискретизації, кількість рівнів квантування, послідовні і паралельні аналогово-цифрові перетворювачі.

Анотація

За способом передачі інформації інтерфейси поділяють на паралельні і послідовні. У паралельному інтерфейсі всі біти переданого слова (переважно байта) виставляються і передаються по відповідних паралельних провідниках одночасно.

Першим послідовним інтерфейсом який став стандартом в ПК, починаючи із ІВМ РС, є інтерфейс RS-232. Він використовується для з’єднання із ПК пристроїв з малою інформаційною ємністю даних. Цей інтерфейс і його модифікації реалізуються через com-порт. Швидкість передачі у залежності від модифікації та відстані коливається у межах від 1 кбіт/с до 10 Мбіт/с.

У сучасних ПК практично стандартом став інтерфейс USB. USB (Universal Serial Bus — універсальна послідовна шина) є промисловим стандартом розширення архітектури ПК, орієнтованим на інтеграцію з телефонією і пристроями побутової електроніки.

Стандарт заснований на шині FireWire, яка використовувалась Apple Computer у якості дешевої альтернативи SCSI у комп'ютерах Macintosh і PowerMac. Назва FireWire ("вогненний провід") тепер застосовується і до реалізацій IEEE 1394.

Для підключення принтера через інтерфейс Centronics у ПК був уведений порт паралельного інтерфейсу - так виникла назва LPT-порт (Line PrinTer - порядковий принтер). Поняття Centronics відноситься як до набору сигналів і протоколу взаємодії, так і до 36-контактного роз’єма на принтерах. Інтерфейс Centronics підтримується принтерами з паралельним інтерфейсом.

Системний інтерфейс малих комп'ютерів SCSI (Small Computer System Interface, вимовляється "сказі") був стандартизований ANSI у 1986 році (ХЗ. 131-1986). Інтерфейс призначений для з'єднання пристроїв різних класів – пам’яті прямого (тверді диски) і послідовного (стримери) доступу, CD-ROM, оптичних дисків одноразового і багаторазового запису, пристроїв автоматичної зміни носіїв інформації, принтерів, сканерів, комуникаційних пристроїв і процесорів.

Комп’ютер є цифровою системою тобто використовує цифрові сигнали. Цифрові сигнали – це сигнали, які мають певну визначену кількість значень і приймають дискретні значення. Але до комп’ютера під’єднуються крім цифрових пристроїв, ще й аналогові. Тому використовують перетворювачі які узгоджують роботу як аналогової так і цифрової частини комп’ютера.

Якість оцифровування залежить від двох параметрів: кількості рівнів квантування та частоти дискретизації.

Перший параметр відображає якість вимірювання чи перетворення у кількісному вимірі, другий – у часовому. Коли у аналоговій системі виділяють невелику кількість станів або діапазонів у яких змінюється величина, то не доцільно використовувати багаторозрядне АЦП. Це призводить до збільшення об’ємів цифрої інформації і вимагатиме ресурсів для її обобки, збереження чи передачі. І навпаки, коли потрібно щоби оцифровані значення якомога точніше відображали аналогову величину вибирають швидкий та багаторозрядний аналоговоцифровий перетворювач. Кількість рівнів квантування N визначають за розрядністю АЦП n: N=2ⁿ .

Послідовні АЦП є простими у будові, але відносно повільними, тому що вихідний цифровий сигнал формується за декілька циклів.

Паралельні АЦП мають високу швидкодію, бо оцифровування здійснюється в один момент на багатьох компараторах. Для роботи паралельного АЦП потрібно мати джерело опорної напруги яке утримує стабільне значення напруги на одному рівні. Ця опорна напруга розбивається на дискретні сталі значення каліброваними опорами R1, R2, … ,Rn. Вона подається на лінійку компараторів які в цей момент формують нулі або одиниці. Значення з компараторів подаються на позиційний лічильник, що формує вихідний двійковий код.

Питання для самоконторолю.

1. У чому полягає відмінність між послідовними і паралельними інтерфейсами?

2. Перелічіть послідовні інтерфейси системної плати для зовнішніх пристроїв?

3. Перелічіть паралельні інтерфейси системної плати для зовнішніх пристроїв?

4. Назвіть основні характеристики інтерфейсу RS-232?

5. Назвіть основні характеристики інтерфейсу USB?

6. Назвіть основні характеристики інтерфейсу FireWare?

7. Назвіть основні характеристики інтерфейсів Centronics та SCSI?

8. Які два види сигналів може використовувати комп’ютер?

9. Від яких параметрів залежить якість оцифровування аналогової величини?

10. Від якого параметра залежать часові характеристики оцифровування?

11. Від якого параметра залежать кількісні характеристики оцифровування?

12. Як залежить якість оцифровування від розрядності АЦП?

13. У чому полягає відмінність між послідовними і паралельними АЦП?

ЛІТЕРАТУРА

1) Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия 2-е изд. – СПб.: Питер, 2001 – 928с.: ил.

2) Мюллер Д. Модернизация и ремонт ПК 13-е изд. СПб., Питер, 2001

Електронний матеріал у файлі InterfaceBook.zip. Розпакувати InterfaceBook.zip, запустити файл Index.htm. Переміщуватись по документі як по звичайній Web-сторінці.

Файл у архіві АЦП.zip. Розпакувати АЦП.zip, запустити файл АЦП.htm.