Устройства хранения данных

Шины

Контроллеры

Чтобы PC мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера - клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и т. д. Обычно эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут находится не снаружи компьютера, а встраиваются внутрь системного блока.

Результаты выполнения программ также выводятся на внешние устройства - монитор, диски, принтер и т. д.

Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памяти и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом- выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются целых два промежуточных звена

1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.

2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с CPU и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую обычно называют шиной.

Шина представляет собой совокупность линий (проводов) по которым передается информация. Подробнее шины описаны ниже.

Одним из контроллеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контроллер ввода-вывода. Он управляет работой портов. Эти порты бывают следующих типов

- Параллельные LPT1-LPT3

- Асинхронные последовательные COM1-COM4

Разъемы параллельных и последовательных портов расположены на обратной стороне корпуса PC.

Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большой скоростью, чем последовательные (за счет использования большего числа проводов в кабеле). Принцип параллельной передачи данных подразумевает передачу восьми бит данных одновременно (параллельно) К параллельному порту обычно подключается принтер. (25-и контактный разъем)

При последовательной передаче данных биты передаются (или принимаются) один за другим. К последовательным портам подключаются модемы, мыши и др. (9-и, реже 25-и контактный разъем)

CPU и Chipset едва ли можно было использовать, если бы информация не циркулировала между отдельными элементами и устройствами. Проще сказать, что в распоряжении системы есть несколько линий, которые связывают элементы между собой. Эти линии обмена данными называют шиной (Bus).

Важнейшей характеристикой шины является так называемая разрядность шины (иногда говорят ширина шины), которая определяет количество данных, параллельно "проходящих" через нее (8, 16, 32 и 64 бит).

Шины по функциональному назначению делятся на три категории:

- шина данных. По этой шине происходит обмен данными между CPU, картами расширения, установленными в слоты, и памятью.

- адресная шина. Служит для передачи адресов памяти.

- шина управления (системная шина). Управляет обменом данными, определяет какие данные куда необходимо доставить.

Существует несколько типов шин различающихся техническими возможностями:

- ISA – первая 8-ми разрядная шина.

- AT Bus – 16-и разрядная шина, ставшая расширением шины ISA

- MCA – 32-х разрядная. Скорость передачи данных – до 20 Мб/с

- EISA – дальнейшее развитие шины ISA. Эта 32-х разрядная шина обеспечивала до 33 Мб/с

- VESA – расширение шины ISA для обмена видеоданными. Имела 32 разряда

- PCI – в основе этой шины заложены абсолютно новые принципы. Эта 32-х разрядная шина обеспечивала скорость передачи данных до 132 Мб/с (PCI 1.0) и до 264 Мб/с. в 64-х разрядной PCI 2.0

- USB – универсальная шина для подключения периферийных устройств (клавиатура, мышь, принтер и т.д.) Скорость передачи данных 12 Мб/с.

К шинам через специальные разъемы (слоты расширения) подключаются карты расширения, такие как графический адаптер, звуковые карты и т.д. В системе может насчитываться 5 – 8 таких слотов. Все они внешне отличаются друг от друга в соответствие с типом шины. Наиболее распространены в PC шины PCI (для высокоскоростных устройств) и шины ISA (для клавиатуры, мыши, звуковой карты и т.д.).

Очевидно, что помимо оперативной памяти необходимо оснащать компьютер еще и другими устройствами памяти, рассчитанными на долговременное хранение данных. К ним относятся дискеты, винчестеры, CD-ROM и др. Укажем важнейшие достоинства и недостатки таких запоминающих устройств.

Время доступа к информации для этих запоминающих устройств составляет миллисекунды, а для элементов оперативной памяти — наносекунды.

При правильной эксплуатации накопителей данные, которые на них размещены, будут доступны в течение длительного времени и возможен обмен данными между компьютерами.

Все приводы PC не могут самостоятельно управлять обменом данных. В качестве посредника между приводом и PC используется специальный контроллер.

Дата добавления: 2014-11-20