Теормин, страница 5

Во всей системе шин условно выделяют две магистрали: магистральинформационного канала, магистраль управления информационным каналом.Магистраль информационного канала – магистраль, по которой передаются коды данных, адреса,команд, информации состояния (статуса).Магистраль управления информационным каналом включает: шину управляющих сигналов, шинупрерывания, шину управления обменом, шину передачи управления.Функциональная организация определяет ряд основных функций интерфейса, которыенеобходимо реализовать для обеспечения информационной совместимости: селекцияинформационного канала; синхронизация обмена информацией; координация взаимодействия;буферное хранение информации; преобразование формы представления информации.Принцип – first in first out, чем раньше сообщение попало в буфер, тем скорее его покинет.Принцип FIFO обычно используется в электронных схемах для буферизации и управленияпотоком, передаваемом от аппаратного обеспечения к программному.

В аппаратной форме FIFO восновном состоит из множества указателей чтения и записи, памяти и логики управления.Устройство памяти может быть SRAM, триггер, защёлка или любого другого подходящего типа.Для FIFO больших размеров используется, как правило, двойной порт SRAM, в котором один портиспользуется для записи, а другой для чтения.30.

Интерфейс последовательной связи. Дуплексная и полудуплексная связь.Асинхронная и синхронная связь. Типы универсальных и специализированныхинтерфейсов. Скорость передачи информации и электрические параметры. Основныехарактеристики некоторых универсальных интерфейсов: USB, FireWire, Thunderbolt.Последовательный интерфейс требует наличия как минимум двух линий связи междуустройствами. Существует разделение способов связи на полудуплексные и дуплексные. Первыйтип связен характерен тем, что передача данных происходит только в одном направлении вопределенный момент времени, а дуплексная связь – в двух направлениях одновременно.

Сточки зрения принципов работы, последовательный интерфейс может быть синхронным иасинхронным. Синхронная передача данных обязательно сопровождается каким-либотактирующим импульсом, кроме того, при синхронной передаче данных частоты работыприемника и передатчика должны быть близки. Асинхронная передача предполагает, чтоприемник и передатчик работают на примерно одних и тех же частотах, причем это условие болеежесткое, чем для синхронной передачи.Внешние интерфейсы ПУ можно разделить на две группы: специализированные интерфейсы иуниверсальные интерфейсы.Специализированные интерфейсы обслуживают только один тип ПУ. К ним можно отнести:интерфейсы клавиатуры, интерфейс манипуляторов, аудиоинтерфейсы, интерфейсы мониторов,интерфейс игрового адаптера, интерфейс флоппи-дисков.Универсальные интерфейсы позволяют подключать различные типы ПУ (печать, сканер,графопостроитель, видеокамера и т.д.).

К этим интерфейсам относятся: последовательныеинтерфейсы RS-232c, USB, Fire Wire и др., параллельные интерфейсы Centronics (стандартIEEE1284), SCSI, ATA и др.USB: 1.5, 12 Мбит/сек; последовательный; полудуплексный.FireWire: 100, 200, 400 Мбит/сек; последовательный; полудуплексный.Thunderbolt: 10 Гбит/сек; параллельный; дуплексный.31.

Модем. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция сигнала. Передача данных потелефонным линиям. Скорость передачи данных.Модем (модулятор + демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи дляфизического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он неможет существовать без адаптации.Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных, то естьизменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала,демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи.

Модемвыполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных дляпередачи и обработки принимаемых данных осуществляет т. н. терминальное оборудование (вего роли может выступать и персональный компьютер).Модуляция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотногонесущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).Амплитудная модуляция — вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущегосигнала является его амплитуда.Частотная модуляция (ЧМ) — вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигналуправляет частотой несущего колебания. По сравнению с амплитудной модуляцией здесьамплитуда остаётся постоянной.Фазовая модуляция — один из видов модуляции колебаний, при которой фаза несущегоколебания управляется информационным сигналом.Для передачи цифровых компьютерных данных по телефонным линиям связи их преобразуют вэлектрические колебания.

На приемном конце происходит обратное преобразованиеэлектрических колебаний в машинные коды.Шина USB дает большую скорость обмена данными (до 12 Мбит/с. для версии 1.1, до 480 Мбит/с.для версии 2.0) и возможность "горячего" подключения.32. Магнетизм. Магнитные материалы: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.Кривая намагниченности ферромагнетиков. Температура Кюри.

Доменная структура.Магнетизм - форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, которая осуществляетсяна расстоянии (дальнодействие) посредством магнитного поля.Диамагнетики - вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля.Парамагнетики - вещества, которые намагничиваются во внешнем поле в направлении этого поля.Ферромагнетики - вещества, в которых ниже критической температуры (точка Кюри)устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов / ионов (внеметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлах). Т.е.ферромагнетик - такое вещество, которое ниже точки Кюри, может обладать намагниченностью вотсутствие внешнего поля.Температура Кюри - температура фазового перехода, связанного со скачком магнитных свойствферромагнетиков.Домены - макроскопические области в магнитных кристаллах, в которых существуетопределенная ориентация вектора спонтанной однородной намагниченности (ферромагнетики)либо вектора антиферромагнетизма (при температуре ниже точек Кюри и Нееля, соответственно)и эта ориентация отличается от ориентации соответствующего вектора в соседних доменах.Домены существуют в ферромагнитных и антиферромагнитных кристаллах, а также другихвеществах, обладающих спонтанным дальним порядком (например, сегнетоэлектриках).33.

Принципы записи и считывания информации на магнитных носителях. Типымагнитных носителей и магнитных головок. Продольная и поперечная записьинформации. Предельная плотность записи и скорость доступа к записаннойинформации.Память на магнитных сердечниках (ферритовая память) - запоминающее устройство, хранящееинформацию в виде направления намагниченности небольших ферритовых сердечников, обычноимеющих форму кольца.Считывающие головки не касаются поверхности пластин благодаря тонкой прослойкенабегающего потока воздуха, образующейся у поверхности диска при его быстром вращении.Расстояние между самой головкой и диском находится в нм диапазоне (в современных дисках ~10нм), причем именно отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службыустройства.MIG головка позволяет уменьшить насыщение сердечника и повысить магнитную индукцию.TF головка позволяет уменьшить до ~ 30 нм расстояние между носителем и головкой.Типы магнитных носителей: дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);ленточные (магнитные ленты, перфоленты); барабанные (магнитные барабаны);карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.); печатные платы (карты DRAM,картриджи).Продольная магнитная запись: Информация хранится на частицах, состоящих из 70 - 100 доменов.Если соседние области имеют противоположное направление моментов, часть доменов награнице может потерять стабильность и произвольно менять направление магнитного момента.При перпендикулярной записи магнитные диполи расположены под углом 90° к плоскости диска.Поэтому диполи, хранящие разные значения, не отталкиваются друг от друга (намагниченныечастицы повернуты друг к другу разными полюсами).Рост плотности записи (уменьшение размера частиц) не требует уменьшения толщины слоя, чтообеспечивает высокую стабильность магнитного материала.Поверхностная плотность записи зависит от нескольких основных факторов.

Ее предельнаявеличина, в первую очередь, определяется размерами ферромагнитных частиц (доменов)рабочего слоя — их уменьшение позволяет добиться больших значений поверхностной плотностизаписи данных. Следующими по значимости факторами являются коэрцитивная сила рабочегослоя и размеры головок чтения/записи (точнее, ширина их магнитного зазора). Увеличениекоэрцитивной силы позволяет повысить соотношение сигнал/шум при считывании, а уменьшениеширины зазора — более компактный «профиль» поля намагничивания головки в режиме записи,что позволяет уменьшить расстояние между зонами смены знака остаточной намагниченности наповерхности носителя и, следовательно, получить более высокие значения плотности записи.Наконец, плотность записи зависит от толщины воздушной подушки — расстояния междуголовкой чтения/записи и поверхностью носителя.

Чем ближе головка чтения/записирасполагается к магнитному слою, тем выше может быть поверхностная плотность записи.Доступ к данным, хранящимся на CD-ROM, осуществляется быстрее, чем к данным, записанным надискетах, но уступает скорости доступа к данным жестких дисков.34. Использование оптических явлений для повышения плотности записи информации намагнитных носителях. Магнитооптика.Магнитооптический диск (также допускается написание магнитно-оптический диск) — носительинформации, сочетающий свойства оптических и магнитных накопителей.Магнитооптический диск изготавливается с использованием ферромагнетиков. Первыемагнитооптические диски были размером с 5,25" дискету, потом появились диски размером 3,5".Запись на магнитооптический диск осуществляется по следующей технологии: излучение лазераразогревает участок дорожки выше температуры точки Кюри, после чего электромагнитныйимпульс изменяет намагниченность, создавая отпечатки, эквивалентные питам на оптическихдисках.Считывание осуществляется тем же самым лазером, но на меньшей мощности, недостаточной дляразогрева диска: поляризованный лазерный луч проходит сквозь материал диска, отражается отподложки, проходит сквозь оптическую систему и попадает на датчик.