Додаткові схеми

До системної шини та МП можуть бути підключені також деякі додаткові плати з інтеграль­ними мікросхемами, що розширюють і поліпшують її функціональні можливості: математичний співпроцесор, контролер прямого доступу до пам'яті, співпроцесор введення-виведення, контролер переривань та ін.

Плати розширення. Так називають електронні прист­рої, відсутні в первинній комплектації комп'ютера, їх за­стосовують для збільшення його потужності або розши­рення функціональних можливостей, хоча з точки зору конструкції контролери та плати розширення — часто од­не й те саме.

Математичний співпроцесор широко застосовується для прискореного виконання операцій над двійковими числами з рухомою комою і двійковокодованими десяте­ричними числами, а також для обчислення деяких транс-цедентних, у тому числі тригонометричних, функцій. Ма­тематичний співпроцесор має свою систему команд і пра­цює паралельно (сумісно в часі) з основним МП, але під керуванням останнього. Прискорення операцій відбу­вається в десятки разів. Останні моделі МП, починаючи з МП 486DX, мають у своїй структурі співпроцесор.

Контролер прямого доступу до пам'яті звільняє МП від прямого керування накопичувачами на магнітних дисках, що істотно підвищує ефективну швидкодію ПК. Без ньо­го обмін даними між ЗЗП та ОЗП здійснюється через регістри МП, а з ним цей обмін відбувається безпосеред­ньо, тобто минаючи МП.

Співпроцесор введення-виведення завдяки паралельній роботі з МП значно прискорює виконання процедур вве­дення-виведення інформації при обслуговуванні кількох зовнішніх пристроїв (дисплей, принтер, НЖМД, НГМД та ін.), звільняє МП від процедур введення-виведення, в тому числі реалізує режим прямого доступу до пам'яті.

Найважливішу роль відіграє в ПК контролер переривань. Переривання — це тимчасове припинення виконання однієї програми з метою оперативного виконання іншої, важливішої (пріоритетної) в певний момент програми. Пе­реривання виникають при роботі комп'ютера постійно. До речі, всі процедури введення-виведення інформації виконуються за перериваннями. Наприклад, переривання від таймера виникають й обслуговуються контролером пе­реривань 18 разів за секунду (звичайно, користувач їх не помічає).

Схема реалізації внутрімашинного інтерфейсу сучасних ПК

Контролер переривань обслуговує процедури перери­вання, приймає запит на них від зовнішніх пристроїв, ви­значає рівень пріоритету цього запиту і видає сигнал пере­ривання в МП, який, одержавши цей сигнал, припиняє виконання поточної програми, переходячи на виконання спеціальної програми обслуговування того переривання, яке запитало зовнішній пристрій. Після завершення про­грами обслуговування відновлюється виконання перерва­ної програми. Контролер переривань є програмованим.

Показана на рис. структурна схема ПК є спроще­ною. Вона стосується першого та частково другого по­колінь ПК (PC, XT і перші машини класу AT), відрізня­ючись від структурних схем сучасних ПК передусім ре­алізацією внутрімашинного системного інтерфейсу.

У застарілих ПК як системний інтерфейс застосовува­лася системна шина (це й відображено на рисунку). В су­часних обчислювальних системах використовують інші схеми. Сучасні ПК характеризуються:

• стрімким зростанням швидкодії процесорів (уже МП Pentium першого покоління теоретично може вида­вати дані зі швидкістю 528 Мбайт/с по 64-розрядній шині даних, і це всього при тактовій частоті шини 66 МГц);

• зростанням швидкодії інших пристроїв (так, для відображення цифрового повноекранного відео пропускна здатність відеопідсистеми має становити 22 Мбайт/с);

• появою програм, що потребують виконання великої кількості інтерфейсних операцій (програми оброб­лення графіки у Windows, роботи з muitimedia-додатками).

За цих умов пропускна здатність шини розширення, що обслуговує відносно повільні пристрої, неповною мірою узгоджується з роботою швидко дійного ЦП, опера­тивної та кеш-пам'яті. Розробники, пройшовши кілька етапів (шина ISA, EISA, локальна шина VESA), реалізува­ли приблизно таку схему внутрімашинного інтерфейсу ПК, яку показано на рис. 2.3.

Процесор, оперативна- і кеш-пам'ять сполучені між собою найшвидкодійнішою та найширшою шиною (66— 133 МГц, 64 біт). Саме цю ділянку ПК називають сист­емною шиною. Мікросхеми чіпсету надвеликої інтегральної схеми (НВІС) керування на системній платі виконують функції мостів (bridge) між шинами з більшою і меншою пропускними здатностями (System bus/PCI bridge, PCI/ISA bridge). Окремо виділяється спеціальна шина AGP, призначена для підключення єдиного, але "найненаситнішого" споживача пропускної здатності шини — відеоадаптера.

Контрольні питання:

1. Назвіть пристрої введення інформації.

2. Для чого служить клавіатура?

3. Для чого служить „миша”?

4. Для чого служить сканер?

5. Для чого служить монітор.

6. Для чого служить принтер.

7. Які типи принтерів?

8. Як спрощено зобразити персональний комп’ютер в виді схеми?

9. Які пристрої відносяться до зовнішніх пристроїв комп’ютера?

10. Які пристрої відносяться до системних пристроїв комп’ютера”?

11. Які пристрої розташовані у системному блоці?

12. Яку роль у комп’ютері виконує процесор?

13. Які характеристики у процесора?

14. Для чого призначена оперативна пам’ять?

15. Для чого призначена постійна пам’ять?

Дата добавления: 2014-01-04