Шины ПК

Шина (Bus) – это совокупность линий (проводников на плате) по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК.

Это своеобразный канал для передачи данных.

Шина, связывающая только 2 устройства, называется портом.

Порт (логически) – это устройство сопряжения, через которое можно ввести или вывести данные на (из)

периферийного устройства.

Порт (физически) – это разъем на материнской плате, либо на задней панели системного блока с определенным количеством и назначением выводов.

Шина – это общий термин. Шиной могут называться не только проводниковые дорожки, но также микросхемы, обеспечивающие передачу сигналов, слоты (разъемы) – для подключения внешних устройств.

Есть такое понятие, как шина расширения – предназначена для подключения устройств, расширяющих возможности ПК.

Для полноценной работы устройства, подключаемого к шине, нужна аппаратная поддержка данной шины со стороны подключаемого устройства (наличие контактов, соответствующих контактам шины на плате и поддержка протокола передачи данных по шине).

При подключении одного компонента к другому они должны работать совместно и интерфейс между двумя компонентами (в том месте, где они состыковываются) должен удовлетворять четырем условиям:

· обе половины этого интерфейса должны быть физически совместимы (количество выводов в разъеме должно соответствовать количеству гнезд в ответной части; нельзя соединить два разъема с 15-ю штырьками, можно вставить один из них в гнездо с 15 отверстиями и т.д);

· логическисовместимы ( даже если разъемы и подходят друг другу, необходимо, чтобы между изготовителями существовало соглашение о том, что данные от одного устройства должны поступать на другое устройство на определенные контакты);

· электрически совместимы (изготовители должны договоритьсяо том, какое напряжение и силу тока надо предусмотреть для каждого активного контакта ит.д.)

· сигналы должны быть синхронизированы надлежащим образом ( изготовители должны договориться о том, что при подаче сигнала на любой из контактов, он должен там оставаться в течение определенного времени. И его длительность должна придерживаться некоторой определенной величины.

Такое соглашение между изготовителями оборудования для ПК называется спецификацией шины.

Есть несколько видов (спецификаций) шин: шина ввода/вывода, шина памяти, шина ISA, шина PCI, шина АGP и т.д.

Шины различаются по ширине (или количеству разрядов): 8 разрядные, 16, 32 разрядные…

Шины различаются по функциональному назначению:

1. Системная шина

§ Между микропроцессором и основной памятью;

§ Между микропроцессором портами ввода/вывода;

§ Между основной памятью и потами ввода/вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти);

2. Шина кэш памяти. Она предназначена для обмена информацией между CPU и кэш памятью

3. Шины ввода/вывода.

Шины ввода/вывода подразделяются на:

· Локальная вывода/вывода - это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами …) и системной шиной под управлением микропроцессора. В качестве локальной шины используется шина PCI AGP.

· Стандартная шина вывода/вывода используется для подключения к шинам PCI и AGPболее медленных устройств (мыши, клавиатуры, модемов и т.д.) До недавнего времени в какчестве этой шины использовалась шина стандарта ISA. Сейчас –USB.

Архитектура любой шины включает в себя:

1. Шина данных – по ним передаются данные устройствам и наоборот (происходит обмен данными между микропроцессором, картами расширения, установленными в слоты и оперативной памятью (RAM).

Чем выше разрядность шины, тем больше может быть данных передано за один такт.

ПК с процессором 80286 имеют 16 разрядную шину данных, с 80386, 80486 – 32 разрядную;

С Pentium – 64 разрядную.

2. Шина адреса служит для указания адреса к какому-либо устройству ПК, с которым микропроцессор производит обмен данными. Другими словами по шине адреса передаются данные о логическом адресе размещаемых данных.

Каждый компонент ПК, каждый регистр ввода/вывода (быстродействующая ячейка памяти различной длины) и ячейка RAM имеют свой адрес и входят в общее адресное пространство ПК. По шине адреса передается специальный код (адрес) отправителя и (или) получателя данных. Для ускорения обмена данными используется оперативная память RAM (данные хранятся в ней временно, промежуточно). Важен объем данных, которые хранятся в оперативной памяти. Этот объем зависит от разрядности адресной шины (числа линий). Чем больше этих линий, тем большему количеству ячеек памяти RAM может быть присвоен адрес (адрес присваивает микропроцессор).

3. Шина управления (команд) позволяет микропроцессору передавать устройствам определенные команды (управляющие сигналы: запись/считывание, прием/передача) для выполнения тех или иных операций.

Дата добавления: 2014-01-13