Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Последовательные интерфейсы используют вместо широченных многожильных (до 64 жил) шлейфов и кабелей 2-8-жильные. То есть они проще и удобнее параллельных и, как это ни парадоксально, могут быть и существенно более скоростными. Пропускная способность последовательных интерфейсов увеличивается ввиду соединений с устройствами по типу «точка — точка» вместо общей шины и уменьшения паразитных индуктивностей и емкостей проводов, а следовательно, и возможности работы на более высоких рабочих частотах.
Так, рабочие частоты параллельных интерфейсов лежат в пределах десятков — сотен мегагерц, а последовательных — до десятка гигагерц (например, последовательный интерфейс РС1 Ехргезз имеет рабочую частоту 2,5 ГГц). Первыми на последовательные интерфейсы перебрались клавиатуры, мыши, модемы, принтеры и сканеры, а с 2003 года эта тенденция наблюдается и для прочих внешних устройств, включая дисковую память (интерфейсы 1)ЯВ, БАТА, ВАМ и др.). Есть попытки перевода на эти интерфейсы и системы оперативной памяти (технология ВашЬпз).
Основные достоинства последовательных интерфейсов: О большая гибкость и функциональность шин; (3 удобство отладки и использования ввиду переноса «центра тяжести» выполнения этих технологий на микросхемы; (з высокая пропускная способность из-за снижения паразитных индуктивностей и емкостей в линиях связи и отсутствия сложных процедур синхронизации; О миниатюризация и снижение стоимости монтажа, сокращение количества контактов, проводов, экранов; (з возможность «горячего» подключения устройств, то есть динамического конфигурирования системы и ее масштабирования; 12 облегчение арбитража шин и организации прерываний; 12 лучшая помехозащищенность и надежность работы.
Последовательная шина 08В Первая и самая распространенная сейчас последовательная шина — это ()ЯВ (Пп!Уегза! Яеьйа! Впз) — универсальная последовательная шина. Она появилась в 1995 году и была призвана заменить такие устаревшие интерфейсы, как КБ-232 (СОМ-порт) и параллельный интерфейс 1ЕЕЕ 1284 (1РТ-порт), то есть прийти на смену последовательным и параллельным клавиатурным и «мышиным» портам — все устройства подключаются к одному разъему, допускающему установку многочисленных устройств с легкостью технологии Р1иййР1ау («включай и работай»), которая позволяет производить «горячую» замену устройств без необходимости выключения и перезагрузки компьютера.
1тВ Глава 1О. Интерфейсные системы ЭВМ После физического подсоединения устройства правильно опознаются и автоматически конфигурируются; ()ЗВ самостоятельно определяет, что именно подключили к компьютеру, какой драйвер и ресурсы понадобятся устройству, после чего все это выделяет без вмешательства пользователя. Для адекватной работы шины необходима операционная система, которая корректно с ней работает.
В данном случае такой ОС является Ж!пботнз 95 и выше. К шине 1!БВ можно одновременно подключить до 127 практически любых 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. В 2001 году появилась следующая спецификация интерфейса 1!ЯВ 2.0 (начальный стандарт теперь называется 118В 1.1), обеспечивающая пропускную способность 480 Мбит/с. Поддерживается также дополнительный подканал со скоростью обмена данными в 1,5 Мбит/с для медленных устройств (клавиатуры, мыши, модема). Шина ПБВ реализует как синхронный (нужный, например, при проведении телеконференций), так и асинхронный режимы передачи данных. Компания Мгсгогппе анонсировала шину СаЫе(гее ()Я — интерфейсы 1)ЯВ 1.1 и 2.0 с В!пегоогЬ-адаптером, позволяющую подключать устройства по оптическому каналу на расстоянии до 30 метров (технология В!пегоогЬ обеспечивает связь даже при отсутствии прямой видимости).
Стандарт 1ЕЕЕ 1394 !ЕЕЕ 1394 (!пзг!сисе о! Е!есгг!са! апд Е!ессгоп!с Епй!пеегз 1394 — стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике 1394) — новый и перспективный последовательный интерфейс, предназначенный для подключения внутренних компонентов компьютера и внешних устройств. !ЕЕЕ 1394 известен также под именем Р!ген!Г!ге — «огненный проводе (хотя это название — собственность Арр!е и на компьютерах других производителей не применяется, как и цифровой интерфейс гЕ!п)г компании Яопу, также соответствующий стандарту 1ЕЕЕ 1394). Цифровой последовательный интерфейс Р!ген!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!ген!ге можно подсоединить друг к другу огромное количество различных устройств по технологии Р!пййР!ау и практически в любой конфигурации, чем она выгодно отличается от названных ранее трудно конфигурируемых шин типа БСБ1. К одному контроллеру возможно подключение до 63 устройств на один порт с помощью единого восьмижильного кабеля. Пропускная способность интерфейса составляет 100-400 Мбит/с, а в будущем ожидается даже 1600 Мбит/с. Этот интерфейс может использоваться для подключения жестких дисков, дисководов С!)-КОМ и ОЧИ-КОМ, а также высокоскоростных внешних устройств, таких как цифровые видеокамеры, видеомагнитофоны и т. д. 179 Универсальные последовательные шины Последовательный интерфейс ЗАТА В конце 2000 года группа компаний ~Чог!с!пй Сгопр (1псе1, 1ВМ, МахСог, (4папспш, Беайасе и др.) анонсировала новый чрезвычайно эффективный последовательный интерфейс Бепа! АТА (БАТА), обеспечивающий пропускную способность 1500 Мбит/с по 8-жильному кабелю.
Версия БАТА 2 имеет скорость передачи уже 3000 Мбит/с. В последующих версиях предполагается увеличение скорости обмена данными до 6000 Мбит/с (550 Мбайт/с). Интерфейс Бепа! АТА призван сменить параллельный интерфейс АТА (1ОЕ). Последняя версия — Ысга АТА 100/133 с пиковой скоростью передачи данных 133 Мбайт/с (максимально достижимая скорость обмена по такому типу каналов). Плоский широкий 80-проводный шлейф для передачи данных, используемый в АТА, заменен узким двухпроводным шлейфом в БАТА. Это облегчает их прокладку в системном блоке и доступ к его компонентам, улучшает вентиляцию блока.
БАТА имеет программную совместимость со своим предшественником, ббльшую пропускную способность и, кроме того, не требует напряжения питания 5 В, которое нужно для АТА'. БАТА обеспечивает значительно лучшую помехозащищенность данных за счет использования методов обнаружения и исправления ошибок. Многие фирмы уже выпускают дисковые накопители с интерфейсом БАТА емкостью 300 Гбайт со скоростью вращения 15 000 оборотов в минуту и высочайшей надежностью (более 1 млн часов наработки на отказ).
Последовательный интерфейс ЗАЗ В 2004 году представлены интерфейсы Бепа! АСсас)сес! БСБ1 — БАБ со скоростью 3 Гбит/с (пиковая скорость 6 Гбит/с). Обещаны второе и третье поколения интерфейса со скоростью до 12 Гбит/с. Многие фирмы готовы выпускать БАБ-винчестеры. В частности, уже в феврале 2004 года фирма Беайасе анонсировала семейство 2,5-дюймовых БАБ-винчестеров. Семейство последовательных интерфейсов РС! Ехргева Пожалуй, наиболее перспективно и представляет существенный интерес семейство последовательных интерфейсов РС1 Ехргезз, информация о базовом протоколе которого появилась в июле 2002 года. РС1 Ехргезз использует совокупность независимых последовательных каналов передачи данных. Поскольку при передаче используется помехозащищенное кодирование, каждый байт представляется 10 битами.
Пропускная способность одного канала 200 Мбайт/с. Лицензированы 1-, 2-, 4-, 8-, 16- и 32-канальные версии (до 6,4 Гбайт/с). В режиме дуплесной передачи все эти цифры пропускной способности удваиваются. РС1 Ехргеаз Х1 (одноканальный вариант) может быть использован для любых карт расширения, РС1 Ехргезз х8 и х16 — только для видеокарт. Простейшая системная топология с интерфейсом РС1 Ехргезз показана на рис 10.4. ' Необходимо всего 0,5 В, что согласуется с современной тенденцией понижения всех пи- тающих напряжений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
