25 Шины расширения. Типы. Характеристики. Применение.

Шины расширения предназначены для подключения различных адаптеров, периферийных устройств расширяющих возможности компьютерной системы. К ним относятся: ISA, EISA, PCI.

Развитием шины PCI является порт AGP, предназнач. для подключения мощных графических адаптеров.

Шины расширения системного уровня позволяют устанавливаемым модулям расширения максимально использовать системные ресурсы ПК: пространство памяти, ввода/вывода, прерывания, команды DMA. При этом необходимо обеспечить точное соответствие протоколам шины (включая жесткие частотные и нагрузочные параметры и временные диаграммы).Нарушение этих требований может заблокировать работу, как конкретного устройства, так и системы в целом.

Шины расширения в архитектуре ПК.

ШиныPCI- для соединения периферийных компонентов, является мостом между системной шиной процессора и шиной ввода/вывода ISA и EISA. Разработана в расчете на Pentium системы, но совместима и с процессорами Intel. PCI является стандартизированной, высокопроизводительной шиной расширения ввода/вывода. При частоте 20-33 Мгц максимальная скорость достигает 132 – 264 Мб/с для 32-х – 64-х бит.

Магистральный интерфейс AGP.Главным потребителем пропускной способности шины PCI является графический адаптер.

AGP- это 32-х разрядная шина с тактовой частотой 66 МГц, разработанная фирмой Intel на базе шины PCI. По составу сигналов она похожа на шину PCI.

Высокое быстродействие обеспечивается:

1. Конвейеризацией операций обращения к памяти.

2. Сдвоенная передача данных

3. Демультиплексирование шины адреса и шины данных

AGP позволяет работать в двух режимах:

1. В режиме DMA (В режиме DMAAGP использует свой локальный буфер как первичную память)

2. Режим исполнения (локальный буфер и основная память для AGP равнозначны)

Все эти преимущества AGPмогут быть реализованы при поддержке со стороны аппаратных средств графического адаптера, так и со стороны ПО.

26. Внешние интерфейсы. Характеристики. Топологии. Виды. Применение.

Внешние интерфейсы позволяют расширять функциональные возможности компьютера. Это подключение периферийного оборудования и обеспечение коммуникаций с другими компьютерами.

К внешним интерфейсам относятся:1.LPT- порт 2.COM 3.GAME 4.MIDI 5.SCSI 6.USB 7.FIREWIRE

8. Интерфейсы локальных сетей 9. I²C 10. JTAG

Основные характеристики:

1)По способу передачи информации:

-Последовательные (биты передаются друг за другом обычно по одной линии).

-Параллельные (биты передаваемого слова передаются по параллельно идущим проводам одновремен).

2)Пропускная способность:При одинаковом быстродействии параллельный интерфейс должен работать быстрее последовательного, но в параллельном интерфейсе сказываются задержки сигналов при прохождении по линиям кабеля. При этом задержки в разных линиях интерфейса могут быть неодинаковыми.

3)Режимы обмена. Существует три вида:

-Симплексный - передача только в одну сторону.

-Дуплексный - информация может передаваться в обоих направлениях, но не в одно время.

-Полудуплексный - передача информации в двух направлениях одновременно.

4)Допустимое удаление соединяемых устройств (длина кабеля).- характеристика ограничивается частотными свойствами кабеля и помехозащищенного интерфейса. Чем длиннее кабель, тем ниже его пропускная способность.

5)Топология подсоединения (каким образом).

-Магистральная ; - Радиальная ; - Древовидная ;

-Радиально – магистральная ; - Матричная.

6) Гальваническая развязка – отсутствие физического соединения. Из всех интерфейсов хорошую гальваническую развязку обеспечивают интерфейс MIDI и FireWire.

Внешние интерфейсы:

1.) LPT–порт –  стандарт параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств ПК.

Последовательные интерфейсы.

2.) COM- последовательный интерфейс для передачи информации в одну сторону (с симплексным режимом обмена). Передача может быть как синхронной, так и асинхронной.

3.) Инфракрасный интерфейс (последовательный). Обеспечивает беспроводную коммуникацию между двумя устройствами (от одного до несколько метров в секунду).

4.) Интерфейс MIDI – цифровой интерфейс музыкальных инструментов (двунаправленный асинхронный). В нем применяется токовая петля с гальванической привязкой.

5.) SCSI – интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств (жёстких дисков, приводы CD, DVD, сканеры, принтеры и т. д.)

6.)Последовательная шина USB - последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. (+: легко реализуется расширение периферии; поддержка в реальном времени аудио данных и сжатых видео данных; возможность динамического подключения и реконфигурирования периферии)

7.)IEEE 1394 (FireWire, i-Link) — последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами.

10.) I²C- используется как внутренняя вспомогательная шина системной платы для работы с энергонезависимой памятью идентификации установленных компонентов.

11.) JTAG - Используется для контроля и отладки, может применяться при подключении внешнего тестирующего устройства контроллера.