М.Гук - Аппаратные средства IBM PC, энциклопедия, страница 17

В тех интерфейсах, где имеется квитирование, отдельная задача управления потоком, как правило, не возникает (квитирование обеспечивает и согласование темпа). В последовательных интерфейсах без управления потоком в общем случае не обойтись; в СОМ-порте имеются даже два варианта протокола управления потоком. Асинхронные, синхронные и изохронные передачи Теперь обсудим требования, которые могут предъявляться ко времени и темпу выполнения транзакций, используемых для организации асинхронных, синхронных и изохронных передач данных. Сразу заметим, что связь типов интерфейсов (асинхронных и синхронных) и типов передач не является жесткой. В асинхронных передачах данных и интерфейсах участники не имеют друг перед другом никаких особых обязательств по времени: инициатор в любой момент может начать транзакцию, а целевое устройство, как правило, может ее приостановить в случае своей неготовности.

Асинхронная передача применима для всех устройств, не связанных с реальным временем: принтеров, сканеров, устройств хранения и т. п. Синхронная передача данных — это передача с постоянной мгновенной скоростью. Она требуется, например, для мультимедийных данных, в частности— для передачи оцифрованного звука в формате ИКМ (он же РСМ вЂ” передача отсчетов сигнала через равные промежутки времени). В телефонии отсчеты (8 бит) передаются с частотой 8 кГц (итого получаем скорость 64 Кбит/с), а для высококачественного звуковоспроизведения в аудио-СГг — с частотой 44,1 кГц по 16 бит на стереоканал (около 1,4 Мбит/с).

Нарушение синхронности ведет к потере данных — искажениям, помехам, провалам звука. Синхронная передача данных требует выделенного синхронного интерфейса для каждого подклгочаемого устройства (или сложных систем мультиплексирования). Изохронная передача данных — это передача с постоянной средней скороппью: за определенный (фиксированный) интервал времени должен быть передан определенный объем данных, но сама скорость (мгновенная), с которой даггные передаются, не оговаривается. Конечно, мгновенная скорость должна быть, по крайней мере, не ниже средней.

Обычно мгновенная скорость (пропускная способность интерфейса) выбирается намного выше требуемой средней скорости. Это позволяет использовать один интерфейс для подключения множества устройств и организовывать множество одновременных изохронных каналов передачи (с суммарной скоростью несколько меньшей, чем пропускная способность интерфейса). В одном интерфейсе изохронные передачи спокойно уживаются Глава 2. Устройство персонального компьютера с асинхронными.

Вопросами распределения полосы пропускаиия интерфейса занимается диспетчер изохроссссьп ресурсов — отдельная функция программной поддержки. Изохроииые передачи требуются мультимедийным устройствам— аудио- и видеоаппаратуре. В устройствах имеется буферная память, в которую складываются поступающие пакеты изохроииых передач, а «расходование» этих данных (например, иа звуковоспроизведеиие) внутри устройств происходит уже с постоянной мгновенной скоростью (обратиая передача происходит похожим образом). Изохроииые передачи удобны и в мультимедийных приложениях с переменной скоростью (когда используется сжатие данных, скорость их поступления может колебаться, ио, конечно, до известного предела).

Изохроииые передачи поддерживаются шинами ПБВ, Р1геУ!с!ге, радиоинтерфейсом В1пегоогЬ; изохроииый трафик могут нести и обычные сети передачи данных с достаточно высокой пропускной способностью. Поддержка изохроииого обмена введена и в новые интерфейсы системного уровня: АСР 3.0, РС1 Ехргезз.

Точная синхронизация изохроииых устройств имеет свои особенности: устройствам приходится задействовать собственные (очеиь точные!) тактовые геиераторы, поскольку непосредственной синхронизации (как в синхронных интерфейсах) у иих нет. Для решения задачи синхронизации используются, например, механизмы обратной связи, позволяющие устройствам корректировать уход своих «часов». 2.6. Карты, сокеты, слоты, джамперы Для большей ясности дальнейшего изложения определим некоторые термины, относящиеся к аппаратным средствам современных компьютеров.

Поскольку персональные компьютеры, увы, имеют иностранное происхождение (опала, в которую попала кибернетика в нашей стране, ие позволила удержать приоритеты в этой области), приходится мириться с рядом иностранных слов, вошедших в технический русский язык в виде даже ие всегда правильных транслитераций. Во многих случаях для профессионалов оии понятнее — много ииформации по данной теме черпается из зарубежных, чаще англоязычных источников. Рассмотрим варианты названий основных элементов компьютера.

Систвмссой (зузгеш Ьоагс1), или материнской (шогЬег Ьоагд) паатой называют основную печатную плату, иа которой устанавливаются процессор, оперативная память, КОМ В1ОБ и некоторые другие системные компоненты (см. главу 6). Картой (платой) расширения (ехрапгйоп сап1) называют печатную плату с краевым разъемом, устаиавливаемую в слот расширения. Карты расширения, привносящие в РС какой-либо дополнительный интерфейс, называют интерфейсными картами ((пгег(асе сагд).

Поскольку интерфейсная карта представляет собой «приспособлеиие» для подключения какого-либо устройства, к ией примеиимо и название адаптер (ас(аргег). К примеру, дисплейный адаптер (с1!зр1ау ас(аргег) служит для подключения дисплея-монитора. Названия «иитерфейсиая карта», «адаптер» и «коитроллер» зачастую считаются синонимами (разиица между ними поясняется в главе 1), хотя адаптеры и контроллеры могут размещаться и иа системной плате. Рис.

2.8 и 2.9 иллюстрируют легкую различи- Е7 2.6. Карты, сокеты, споты, джампе ы Рис. 2.8. Карты расширения 18А и РСЬЕ Рис. 2.9. Карты расширения РС! и АОР мость карт 1БА, РС1, АСР и РС1-Е (РС1 Ехргезз) по виду и расположению краевых разъемов. Допустимая длина карты может быть ограничена особенностями корпуса и компоновкой элементов системной платы (иногда ее установке мешают высокие элементы).

Максимальная длина карты расширения составля- Глава 2. Устройство персонального компьютера ет 335 мм, при этом ее передний край должен входить в направляющие полозья, установленные иа корпусе. Полные длину и высоту (!ц11 з(хе) имеют только очень старые или достаточно сложные адаптеры. Большинство адаптеров короче и ниже, встречаются и фигурно вырезанные платы — этим экономится расходуемый материал. Слогл (з1ог) — это шелевой разъем, в который устанавливается какая-либо печатная плата. Слет расширения (ехрапейоп з!ог) в РС представляет собой разьем шины расширения ввода-вывода в совокупности с прорезью в задней стенке корпуса компьютера — то есть является посадочным местом для установки карты расширения.

Слоты расширения имеют разъемы шии 1БА/Е1ЯА, РС1, АСР, РС1-Е, МСА, Ч!.В и РС Сагд (РСМС1А), о которых подробно рассказано в главе 14. Внутренние слоты используются и для установки модулей оперативной памяти (П1ММ), кэш-памяти (СОАЗТ), определенных типов процессоров (Репе(цш П/П1, АгЫоп), а также процессорных модулей в некоторых моделях РС.

У карт РС1, АСР и РС1-Е, в отличие от 1ЯА/Е15А и У!.В, компоненты (микросхемы и другие детали) расположены иа левой стороне печатной платы (иа рис. 2.8 и 2.9 платы изображены со стороны компонентов). Для экономии места иа системной плате используют так называемый разделяемый слог (зЬагед з1ос). На самом деле это окно иа задней стенке корпуса, которое может использоваться либо картой 1БА, либо картой РС!. Таким образом, максимальное суммарное количество доступных адаптеров оказывается иа единицу меньшим, чем видимое количество слотов иа системной плате. Сокегл (зоскег) представляет собой гнездо, в которое устанавливаются микросхемы. Его контакты рассчитаны иа микросхемы со штырьковыми выводами в корпусах П1Р, РСА во всех модификациях или же микросхемы в корпусах ЗО1 и Р1.СС с выводами в форме буквы «3».

Сокет 21Р-5осйес (Еего 1пзегг(оп Рогсе — нулевое усилие вставки) предназначен для легкой установки при высокой надежности контактов. Эти гнезда имеют замок, открыв который, можно без усилий установить или изъять микросхему. Для работы после установки замок закрывают, при этом контакты сокета плотно обхватывают выводы микросхемы. Сокет для процессоров РепВшп 4 в корпусе ЕСА отличается от своих предшественников тем, что штырьковые контакты установлены в самом сокете, а иа процессоре для иих размещены плоские контактные площадки.

Джампер (1шпрег) представляет собой съемную перемычку, устанавливаемую на торчащие из печатной платы штырьковые контакты (рис. 2.10, а). Джамперы используются для конфигурирования различных компонентов как выключатели или переключатели, для которых ие требуется оперативного управления. Джамперы переставляют с помощью пинцета, что рекомендуется делать только при выключенном питании, поскольку есть опасность уронить их в неподходящее место или закоротить пинцетом близко расположенные контакты. ШР-переключаглели (!)1Р зтч(гсЬез) представляют собой малогабаритные выключатели в корпусе П!Р (рис. 2.10, б), применяемые для тех же целей, что и джамперы. Их преимущество в более легком переключении, которое удобно 2.7. Кабели и азъемы производить шариковой ручкой.