МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
Національний університет "Львівська політехніка"
Науково-навчальний інститут екології, природоохоронної діяльності та туризму імені В’ячеслава Чорновола
Кафедра загадьної екології та екоінформаційних систем
Інструкція до лабораторної роботи
№ 8 “ Інтерфейси введення/виведення ”
з дисципліни
“Архітектура комп'ютерних систем”
Для студентів:
галузі знань 0501 "Інформатика і обчислювальна техніка"
напряму підготовки 6.170103 “Управління інформаційною безпекою”
Львів – 2011
Мета роботи.
Дослідження основних типів портів введення/виведення ПК;
Дослідження адрес та номерів переривань портів вводу/виводу;
2. Обладнання робочого місця.
Системний блок типу ATX з монітором
Короткі теоретичні відомості.
Послідовне з'єднання
Новим напрямом в розвитку високошвидкісних периферійних шин є використання послідовної архітектури. Для передачі інформації в паралельній архітектурі, де біти передаються одночасно, необхідні шини, що мають 8, 16 і більш проводів. Можна припустити, що за один і той же час через паралельний канал передається більше даних, чим через послідовний, проте насправді збільшити пропускну здатність послідовного з'єднання набагато легше, ніж паралельного.
Паралельне з'єднання має ряд недоліків, одним з яких є фазовий зсув сигналу, із-за чого довжина паралельних каналів, наприклад SCSI, обмежена (не повинна перевищувати 3 м). Проблема в тому, що, хоча 8- і 16-розрядні дані одночасно пересилаються передавачем, із-за затримок одні біти прибувають в приймач раніше інших. Отже, чим довше кабель, тим більше час затримки між першим і останнім прибулими бітами на приймальному кінці.
Послідовна шина дозволяє одноразово передавати 1 біт даних. Відсутність затримок при передачі даних дозволяє значно збільшити тактову частоту. Наприклад, максимальна швидкість передачі даних паралельного порту EPP/ECP досягає 2 Мбайт/с, тоді як порти IEEE-1394 (у яких використовується високошвидкісна послідовна технологія) підтримують швидкість передачі даних, рівну 400 Мбіт/с (близько 50 Мбайт/с), тобто в 25 разів вище. Швидкість передачі даних інтерфейсу USB 2.0 досягає 480 Мбіт/с (близько 60 Мбайт/с).
Ще одна перевага послідовного способу передачі даних — можливість використання лише одно- або двопровідного каналу, тому завади, що виникають при передачі, дуже малі, чого не можна сказати про паралельне з'єднання. Вартість паралельних кабелів досить висока, оскільки вонпроводи, призначені для паралельної передачі, не лише використовуються у великій кількості, але і спеціальним чином укладаються, щоб запобігти виникненню завад, а це переважно трудомісткий і дорогий процес. Кабелі для послідовної передачі даних, навпаки, дуже дешеві, оскільки складаються з декількох проводів і вимоги до їх екранування набагато нижчі, ніж у використовуваних для паралельних з'єднань.
Саме тому, а також враховуючи вимоги зовнішнього периферійного інтерфейсу Plug and Play і необхідність усунення фізичного нагромадження портів в портативних комп'ютерах, були розроблені ці дві високошвидкісні послідовні шини, використовувані вже сьогодні. Незважаючи на те що шина IEEE 1394 була спочатку призначена для вузькоспеціалізованого використання (наприклад, з відеокамерами стандарту DV), зараз вона застосовується і з іншими пристроями, наприклад з професійними сканерами і зовнішніми жорсткими дисками.