Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Разработана шина на основе стандарта РС1 К2.1. Шина АСР может работать с частотой системной шины до 133 МГц и обеспечивает высочайшую скорость передачи графических данных. Ее пиковая пропускная способность в режиме четырехкратного умножения ЛСР4х (передаются четыре блока данных за один такт) имеет величину 1066 Мбайт/с, а в режиме восьмикратного умножения АСРЯх — 2112 Мбайт/с.
По сравнению с шиной РС1, в шине ЛСР устранена мультиплексированность линий адреса и данных (в РС1 для удешевления конструкции адрес и данные передаются по одним и тем же линиям) и усилена конвейеризация операций чтенияттзаписи, что позволяет устранить влияние задержек в модулях памяти на скорость выполнения этих операций. Шина АСР имеет два режима работы: 1)МА и Ехесц(е. В режилте Г1МА основной памятью являетсд щ~~ять видеокарты. Графические объекты хранятся в системной памяти, но перед использованием копируются в локальную память карты.
Обмен ведется большими последовательными пакетами, В режиме Ехеспге системная память и локальная память видеокарты логически равноправны. Графические объекты пе копируются в локальную память, а выбираются непосредственно пз системной. При этом приходится выбирать из памяти относительно малые, случайно расположенные куски. Поскольку системная память выделяется динамически, блоками по 4 Кбайт, в этом режиме для обеспечения приемлемого быстродействия предусмотрен механизм, отображающий последовательные адреса фрагментов на реальные адреса 4-ки лобайтных блоков в системной памяти.
Эта процедура выполняется с использованием специальной таблицы (СгарЬ)с АгЫгезз Ке-старр(пя ТаЫе или САКТ), расположенной в памяти. Интерфейс выполнен в виде отдельного разъема, в который устанавливается ЛСР- видеоадаптер. Конфигурация системы с шиной АСР показана на рпс. 5.9. Рис. 5.9. Конфигурация системы с шиной АгтР Внутримашинный системный и периферийный интерфейс 1З7 Периферийные шины Периферийные шины гораздо более разнообразны. Периферийные шины 1РЕ (1пгейгагео Рпче Е!естгоп!сз), АТА (ЛТ Аг(асЬшепг— подключаемый к ЛТ), Е1РЕ ( Е и Ьа всей 1Р Е), ЕС51(Ята11 С ошрц гег Яузгет 1пгег1асе) используются чаще всего в качестве интерфейса только для внешних запоминающих устройств.
Интерфейс АТА, широко известный и под именем 1пгейгаьео Рпче Е1есггоп!сз (1РЕ), предложен в 1988 году пользователям ПК 1ВМ РС АТ, Он ограничивает емкость одного накопителя 504 Мбайт (эта емкость ограничена адресным пространством традиционной адресации «головка — цилиндр — секторгн 16 головок х 1024 цилиндра х 63 сектора х 512 байт в секторе = 504 Кбайт - 528 482 304 байт) и обеспечивает скорость передачи данных 5 — 1О Мбайт/с.
Существует лщого модификаций и расширений интерфейсов ЛТА/1РЕ. Есть интерфейсы АТА с различными номерами, Газ! АТА (тоже с номерами), Рйга АТА (и их несколько) и, наконец, Е1РЕ. Есть также 1РЕ-интерфейсы, поддерживающие протоколы АТАР1, РМА и т. д. Многие из приведенных названий официально не утверждены, являются торговыми марками, но тем не менее в литературе широко используются. Такая массовость названий связана с тем, что в настоящее время более 90 % всех используемых в персональных компьютерах дисковых интерфейсов относятся к категории 1РЕ. Кратко рассмотрим некоторые модификации. Гав1 АТА-2 пли ЕпЬапсео! РЕ (Е1РŠ— расширенный 1РЕ), использующий как традиционную (но расширенную) адресацию по номерам головки, дилиндра и сектора, так и адресацию логических блоков (1ой!с В!осй Аг(гезз 1.ВЛ), поддерживает емкость диска до 2500 Мбайт и скорость обмена до 16 Мбайт/с.
К Е1РЕ, поддерживаюгцему стандарт АТАР1, может подключаться до четырех накопителей, в том числе и СР-КОМ, и НКМЛ. АТАР1 (АТА Расйег 1пгег1асе) — стандарт, созданный с тем, чтобы напрямую подключать к интерфейсу АТА не только жесткие диски, но и дисководы СР-КОМ, стримеры, сканеры и т. д.
Версии интерфейса АТА-3 и ()!гга АТА обслуживают диски большей емкости, скорость обмена до ЗЗ Мбайт/с; поддерживают технологию БМАКТ (Бе!! Мош !опий Аиа!!в1в апо Керогт ТесЬпо!ойу — технологию самостоятельного следящего анализа и отчета), позволяющую устройствам сообщать о своих неисправностях и ряд других сервисов. Современные версии интерфейса ЛТА/АТЛР1-5, АТЛ/ЛТЛР1-6 по протоколам () РМЛ/66 и () РМА/ 100 обеспечивают пиковую пропускную способность 66 и 100 Мбайт/с соответственно. 1)РМА (!)1гга Р!гесс Мелкоту Ассезз) — режим прямого доступа к памяти. Обычный метод обмена с 1РЕ-винчестером — это программный ввод-вывод, Р1О (Рго8гапппег( 1прцг/Овгрвг), при котором процессор, используя команды ввода-вывода, считывает или записывает данные в буфер винчестера, что отнимает какую-то часть процессорного времени.
Ввод-вывод путем прямого доступа к памяти идет под управлением самого винчестера илн его контроллера в паузах между обраще- 1ЗВ Глава 5. Микропроцессоры и системные платы виями процессора к памяти, что экономит процессорное время, но несколько снижает максимальную скорость обмена. На материнских платах реализованы два канала 1?)Е, к каждому из которых возможно подключение до двух устройств. БС81 (5та!! Сотригег5узгет ?псе~/асе) является более сложным и мощным интерфейсом и широко используется в трех версиях: ЯСЯ?, 5СЯ?-2 и ЯСЯ?-3. Это универсальные периферийные интерфейсы для любых классов внешних устройств. Фактически БСЯ? является упрощенным вариантом системной шины компьютера, поддерживающим до восьми устройств.
Такая организация требует от устройств наличия определенных контроллеров — например, в винчестерах ЯСЯ! все функции кодирования/декодирования, поиска сектора, коррекции ошибок и т. п. возлагаются на встроенную электронику, а внешний БСЯ?-контроллер выполняет функции обмена данными между устройством и компьютером — часто в автономном режиме, без участия центрального процессора (режимы ?)МА — прямого доступа к памятия?э?4пВцз Мазсег!пй — задатчика шины). Интерфейсы ЯСЯ?-1 имеют 8-бптовую шину; ЯСЯ?-2 и ЯСЯ?-3 — 16-битовую и рассчитаны на использование в мощных машинах-серверах и рабочих станциях.
Существует много различных спецификаций данного интерфейса, отличающихся пиковой пропускной способностью, максимальным числом подключаемых устройств, максимальной длиной кабеля. Так, максимальная пропускная способность может достигать 80 и даже 160 Мбайт/с. В интерфейс ВСЯ 1: Р!цй й Р1ау добавлены средства поддержки технологии РпР— автоматическое опознание типа и функционального назначения устройств, настройка без помощи пользователя или при минимальном его участии, возможность замены устройств во время работы и т. п. Все ЯСЯ?-устройства управляются специальным ЯС5!-контроллером, реализованным чаше в виде отдельной платы расширения, устанавливаемой в свободный разъем на материнской плате, Однако выпускаются и материнские платы со встроенными контроллерами ЯСЯ?.
ВБ-232 — интерфейс обмена данными по последовательному коммуникационному порту (СОМ-порту). Управление работой СОМ-портов (число которых ограничено четырьмя) осуществляется специальной микросхемой ??АКТ! 6550А, расположенной на материнской плате. Физически разъем СОМ-порта может быть 25- или 9-контактным. С помощью данного интерфейса осуществляется работа и подключение таких устройств, как «внешние» модемы, мыши н т. д. 1ЕЕЕ 1284 (?пзг!гиге о/Е!есвтса! апг! Е!есгсоп?с Еп(рпеесз !284 — стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике 1284) — стандарт, описывающий спецификации параллельных скоростных интерфейсов ВРР (Всапдагс? РагаПе1 Рогс— стандартный параллельный порт), ЕРР (Епйапсес! Рата!1е! Ротс — улучшенный параллельный порт), ЕСР (Ехсепс1ес! СараЬ11?с!ез Росс — портс расширенными возможностями), как правило, используемых для подключения через параллельные порты компьютера (1.РТ-порты) таких устройств, как принтеры, внешние запоминающие устройства, сканеры, цифровые камеры.
Со стороны ?.РТ-порта установлен стандартный разъем ?)В-25 (25 контактов), а со стороны устройства используется разъем типа Сепсгошсэ. Контроллер параллельного порта размещен на материнской плате. Внугримашинный системный и периферийный интерфейс 139 Универсальные последовательные периферийные шины 1!ЯВ ((!п!сетха! 5ег!а! Виз) — новая универсальная последовательная шина. Она появилась в 1996 году и признана заменить такие устаревшие интерфейсы, как В8- 232 (С()М-порт) и параллельный интерфейс 1ЕЕЕ 1284 (ЕРТ-порт), то есть заменить последовательные и параллельные, клавиатурные и мышиные порты — все устройства подключаются к одному разъему, допускаюгцему установку многочисленных устройств с легкостью технологии Р!цй й Р!ау.
Технология Р!цй й Р!ау позволяет производить «горячую» замену без необходимости выключения и пере- загрузки компьютера. После физического подсоединения устройства правильно опознаются и автоматически конфигурируются: ПЯВ самостоятельно определяет, что именно подключили к компьютеру, какой драйвер и ресурсы понадобятся устройству, после чего все зто выделяет без вмешательства пользователя. Для алек- ватной работы шины необходима операционная система, которая корректно с ней работает.
В данном случае такой ОС является т(!!ос)огсз 95 и выше. К шине ЦВВ можно одновременно подключить до 127 устройств: мониторы, принтеры, сканеры, клавиатуры и т. д. Каждое устройство, подключенное на первом уровне, может работать в качестве коммутатора — то есть к нему, при наличии соответствующих разъемов, могут подключаться еще несколько устройств. Обмен по интерфейсу— пакетный, скорость обмена — 12 Мбит/с. На современных системных платах обычно имеется два канала на контроллер. 1ЕЕЕ 1394 (Бцйгиге оу Е!есгпса! апй Е!есггоп!с Епй!пеегз !394 — стандарт Института инженеров по злектротехнике и электронике 1394) — новый и перспективный последовательный интерфейс, предназначенный для подключения внутренних компонентов компьютера и внешних устройств.
1ЕЕ Е 1394 известен также под именем Г!генг!ге — «огненный провод». Цифровой последовательный интерфейс Е!геЪЪ'!ге характеризуется высокой надежностью и качеством передачи данных, его протокол поддерживает гарантированную передачу критичной по времени информации, обеспечивая прохождение видео- и аудиосигналов в реальном масштабе времени без заметных искажений. При помощи шины Г!ге%-'!ге можно подсоединить друг к другу огромное количество различных устройств по технологии Р!ц8 4«Р!ау и практически в любой конфигурации, чем она выгодно отличается от названных ранее трудноконфигурируемых шин типа ЯС31, К одному контроллеру возможно подключение до 127 устройств с помощью единого шестижильного кабеля.
Пропускная способность интерфейса составляет 50-400 Мбит/с, а в будущем ожидается даже 800 Мбит/с. Этот интерфейс будет использоваться для подключения жестких дисков, дисководов С1)-КОМ и 1)Ч1)-КОМ, а также высокоскоростных внешних устройств, таких как цифровые видеокамеры, видеомагнитофоны и т. д. РСМС1А (Регзопа! Сотригег Метоп! Сагг! !п!етпайопа! Аиос!и!оп — Ассоциация производителей плат памяти для персональных компьютеров) — внешняя шина компьютеров класса ноутбук. Другое название модуля РСМС! А — РС Сагг).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
