Локальные шины периферийные шины + видео обзор

Электронная библиотека

Периферийные шины более разнообразны и используются чаще всего для подключения внешних запоминающих устройств. Существуют следующие их разновидности:

· ATA (или IDE) – ограничивает емкость одного накопителя 504 Мбайт/с и обеспечивает скорость передачи 5-10 Мбайт/с. Существует много модификаций этого интерфейса, причем многие из них не утверждены в качестве стандартов;

· Fast ATA-2 (EIDE – расширенный IDE) – поддерживает емкость диска до 2500 Мбайт и скорость обмена до 16 Мбайт/с, позволяет подключать до четырех накопителей;

· ATAPI – стандарт подключения к интерфейсу ATA не только жестких дисков, но и дисководов CD-ROM, стриммеров, сканеров и т.д. Скорости обмена зависят от используемой разновидности ATAPI и типа протокола. Например, Ultra ATA поддерживает скорость обмена до 33 Мбайт/с, технологию SMART (позволяющую устройствам сообщать о своих неисправностях). Современные версии ATA/ATAPI-5, ATA/ATAPI-6 по протоколам UDMA/66 и UDMA/100 обеспечивают максимальную пропускную способность 66 и 100 Мбайт/с соответственно. UDMA – режим прямого доступа к памяти, при котором ввод-вывод путем прямого доступа к памяти осуществляется под управлением контроллера винчестера (а не МП), что экономит процессорное время, но несколько снижает скорость обмена;

· SCSI – наиболее сложный и мощный интерфейс, позволяет подключать до восьми устройств. Предполагает наличие контроллеров SCSI как в самих устройствах, так и на материнской плате (как правило, такие контроллеры внешние).

Локальные шины периферийные шины

Существует много модификаций этого интерфейса, в основном он используется в мощных серверах и рабочих станциях. Например, существует интерфейс Wide Ultra SCSI, который имеет шину с частотой 20 МГц и скоростью передачи данных по шине 40 Мбайт/с;

· RS-232 – интерфейс обмена данными по последовательному коммуникационному порту (СОМ-порту);

· IEEE 1284 – стандарт, описывающий интерфейсы SPP (стандартный параллельный порт), EPP (улучшенный параллельный порт), ECP (порт с расширенными возможностями), которые, как правило, используются для подключения через параллельные порты компьютера принтеров, сканеров, цифровых фотокамер и т.д. Контроллер параллельного порта размещается на МВ.

В настоящее время разработан ряд других универсальных последовательных периферийных шин:

· USB – работает по технологии PnP (автоматического определения и включения устройства), позволяет одновременно подключить до 127 устройств. Скорость обмена – 12 Мбит/с. Для корректной работы необходима поддержка на уровне операционной системы;

· IEEE 1394 (FireWire) – последовательный интерфейс для подключения внутренних компонентов компьютера и внешних устройств. Характеризуется высокой надежностью и качеством передачи данных, пропускной способностью до 400 Мбит/с, позволяет подключить до 127 различных устройств;

· PCMCIA – внешняя шина для ноутбуков, поддерживает автоконфигурирование, горячую замену устройств без выключения компьютеров;

· ACPI – интерфейс единой системы управления питанием для всех компонентов компьютера.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Источник

Локальные шины

Компьютеры на базе микропроцессоров Intel 386DX, 486DX и выше стали использовать раздельные шины для памяти и устройств ввода-вывода информации (внешних устройств). Это позволило максимально задействовать возможности оперативной памяти, так как память при этом может работать с наивысшей для нее скоростью. Однако при этом система все равно не может обеспечить достаточную производительность, так как устройства, подключенные через разъемы расширения, не могут достичь скорости обмена, сравнимой с процессором. Для решения данной проблемы используются так называемые локальные шины, которые непосредственно связывают процессор с контроллерами периферийных устройств. Эти шины позволяет периферийным устройствам, таким как видеоадаптеры, контроллеры накопителей и т.д., работать с тактовой частотой до 33 МГц и выше.

32-разрядная шина, является расширением шины процессора и более простая, и дешевая чем шина PCI.

Основные характеристики шины:

В качестве устройств, подключаемых к VL-BUS, используются контроллеры накопителей, видеоадаптеры, сетевые платы. Всего к локальной шине можно подключить до трех устройств. Ограничение на число устройств связано с тем, что данная шина является расширением шины процессора, а электрическая нагрузочная способность на сигнальные линии любого процессора весьма невелика.

В настоящее время шина VL-BUS практически не применяется.

Шина PCI в отличие от шины VL-BUS работает на фиксированной тактовой частоте 33 МГц (66 МГц). Шина PCI может использовать 32-разрядную или 64-разрядную передачу данных.

На компьютерах устанавливается обычно 3-4 разъема шины PCI. Для 32-разрядной шины PCI используется 124-контактный разъем, причем в нем предусмотрены ключи и контакты, предназначенные для оценки необходимого для работы платы расширения напряжения питания (5 В или 3,3 В). Для 64-разрядной шины используется дополнительный 64-контактный разъем.

Особенностью шины USB являются:

Шина USB обеспечивает передачу данных со скоростью 12 Мбит/сек и позволяет подключить до 127 устройств. При этом удаленность устройства от компьютера может достигать 5 метров. Подключение устройств осуществляется через специальные концентраторы.

Шина AGP позволяет направлять поток данных от процессора и основной памяти компьютера к видеоадаптеру, минуя шину PCI, а также дает видеоподсистеме возможность непосредственно использовать для своих нужд основную память компьютера.

Шина AGP способна функционировать в двух режимах:

Шина PCI Express (PCIe или РС1-Е) использует программную модель шины PCI и высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных. Официально первая базовая спецификация PCI Express появилась в июле 2002 г.

В отличие от шины PCI, в которой разъемы связаны между собой общей шиной, в шине PCI Express используется подключение типа звезда.

Шина PCI Express обеспечивает:

— горячую замену внешних устройств;

Высокая производительность шины PCI Express позволяет использовать её вместо шин AGP и традиционной PCI.

Соединение между двумя устройствами PCI Express называется link, и состоит из одного (1х) или нескольких (2х, 4х, 8х, 12х, 16х и 32х) двунаправленных последовательных соединений lane. Каждое устройство для шины PCI Express должно поддерживать соединение 1х.

При установке карт с шиной PCI Express следует помнить, что карта PCI Express помещается и корректно работает в любом слоте той же или большей пропускной способности. Например, карта 4х будет работать в слотах 8х или 16х. Но карта 4х физически не поместится в слот 1х или 2х.

Пропускная способность (Гбайт/сек), с учётом двунаправленной передачи, для шин PCI Express версий 1.0 и 2.0 с разным количеством связей указана в таблице:

Источник

Архитектура ЭВМ

Компоненты ПК

Интерфейсы

Мини блог

Самое читаемое

Системные платы

Локальные шины

Шины ISA, MCA и EISA имеют один общий недостаток — сравнительно низкое быстродействие. Описанные в следующих разделах четыре типа шин являются локальными. К основным типам локальных шин, используемых в ПК, относятся следующие.

Это ограничение существовало еще во времена первых PC, в которых шина ввода-вывода работала с той же скоростью, что и шина процессора. Быстродействие шины процессора возрастало, а характеристики шин ввода-вывода улучшались в основном за счет увеличения их разрядности. Ограничивать быстродействие шин приходилось потому, что большинство произведенных плат адаптеров не могли работать при повышенных скоростях обмена данными.

Некоторым пользователям не дает покоя мысль о том, что компьютер работает медленнее, чем может. Однако быстродействие шины ввода-вывода в большинстве случаев не играет роли. Например, при работе с клавиатурой или мышью высокое быстродействие не требуется, поскольку в этой ситуации производительность компьютера определяется самим пользователем. Оно действительно необходимо только в подсистемах, где важна высокая скорость обмена данными, например в графических и дисковых контроллерах.

Локальные шины периферийные шины

Проблема, связанная с быстродействием шины, стала актуальной в связи с распространением графических пользовательских интерфейсов (например, Windows). Ими обрабатываются такие большие массивы данных, что шина ввода-вывода становится самым узким местом системы. В конечном счете высокое быстродействие процессора с тактовой частотой 66 или даже 450 МГц оказывается совершенно бесполезным, поскольку данные по шине вводавывода передаются в несколько раз медленнее (тактовая частота — около 8 МГц).

Очевидное решение этой проблемы состоит в том, чтобы часть операций по обмену данными осуществлялась не через разъемы шины ввода-вывода, а через дополнительные быстродействующие разъемы. Наилучший подход к решению этой проблемы — расположить дополнительные разъемы ввода-вывода на самой быстродействующей шине, т.е. на шине процессора (это напоминает подключение внешней кэш-памяти). Соответствующая блок-схема представлена на рисунке нижеТакая конструкция получила название локальной шины, поскольку внешние устройства (платы адаптеров) теперь имеют доступ к шине процессора (т.е. ближайшей к нему шине). Конечно, разъемы локальной шины должны отличаться от слотов шины ввода-вывода, чтобы в них нельзя было вставить платы “медленных” адаптеров.

Интересно отметить, что первые 8- и 16-разрядные шины ISA имели архитектуру локальных шин. В этих системах в качестве основной использовалась шина процессора, и все устройства работали со скоростью процессора. Когда тактовая частота в системах ISA превысила 8 МГц, основная шина компьютера отделилась от шины процессора, которая уже не могла выполнять эти функции. Появившийся в 1992 году расширенный вариант шины ISA, который назывался VESA Local Bus (или VL-Bus), ознаменовал возврат к архитектуре локальных шин. В дальнейшем локальную шину VESA заменила шина PCI, а ее дополнением выступила шина AGP.

Локальные шины периферийные шины

Примечание!

Локальная шина не заменяет собой прежних стандартов, а дополняет их. Основными шинами компьютера, как и раньше, остаются ISA и EISA, но к ним добавляется один или несколько слотов локальной шины. При этом сохраняется совместимость со старыми платами расширения, а быстродействующие адаптеры устанавливаются в слоты локальной шины, при этом реализуются все их возможности. Таким образом, до настоящего момента наиболее распространенными являются разъемы AGP, PCI и ISA. Более старые платы порой оказываются совместимыми с новыми разъемами, однако все возможности локальных шин AGP и PCI позволяют задействовать только новые модели адаптеров. По мере уменьшения популярности шины ISA и смещения акцентов к интерфейсу LPC роль шины ISA постепенно снижается, а вместо нее используются другие шины.

Быстродействие графического интерфейса пользователя Windows или Linux (такого, как KDE или GNOME) значительно возросло после того, как на смену видеоадаптерам с интерфейсом ISA пришли адаптеры с интерфейсом PCI и AGP.

Источник

Локальная шина VLB

Локальные шины AGP, VLB.

Локальная шина стандарта VLB (VESA Local Bus, VESA – Video Equipment
Standart Association – Ассоциация стандартов видеооборудования) разработана в 1992 году. Главным недостатком шины VLB является невозможность её использования с процессорами, пришедшими на замену МП 80486 или существующими параллельно с ним (Alpha, PowerPC и др.).

Шины ввода-вывода ISA, MCA, EISA имеют низкую производительность, обусловленную их местом в структуре PC. Современные приложения (особенно графические) требуют существенного повышения пропускной способности, которое могут обеспечить современные процессоры. Одним из решений проблемы повышения пропускной способности было применение в качестве шины подключения периферийных устройств локальной шины процессора 80486. Шину процессора использовали как место подключения встроенной периферии системной платы (контроллер дисков, графического адаптера).

Шину VLB обычно использовали для подключения графического адаптера и контроллера дисков. Адаптеры локальных сетей для VLB практически не встречаются. Иногда встречаются системные платы, у которых в описании указано, что они имеют встроенный графический и дисковый адаптер с шиной
VLB, но самих слотов VLB нет. Это означает, что на плате установлены микросхемы указанных адаптеров, предназначенные для подключения к шине VLB.
Такая неявная шина по производительности, естественно, не уступает шине с явными слотами. С точки зрения надежности и совместимости это даже лучше, поскольку проблемы совместимости карт и системных плат для шины VLB стоят особенно остро.

Accelerated Graphics Port (AGP)

Конструктивное исполнение представляет собой отдельный слот с питанием 3.3 V, напоминающий слот PCI, но на самом деле никак с ним несовместимом. Обычная видеокарта не может быть установлена в этот слот и наооборот.

Кроме «классического» способа адресации, как на PCI, в AGP может использоваться режим sideband addressing, называемый «адресацией по боковой полосе». При этом используются специальные, отсутствующие в PCI, сигналы
SBA (SideBand Addressing). В отличие от шины PCI на AGP присутствует конвейрная обработка данных.

Локальные шины периферийные шины

UMA основная память используется как память экрана, а AGP память лишь дополняет ее.
. Пропускная способность памяти в UMA видеокарте меньше, чем для шины

PCI.
. Для вычислений текстур привлекаются только центральный процессор и процессор видеокарты.
. Центральный процессор записывает данные для видеокарты непосредственно в область обычной памяти, доступ к которой получает также и процессор видеокарты.
. Выполняются только операции чтения/записи в память
. Нет арбитража на шине (AGP порт всегда один) и временных затрат на него

. Обычная память (даже SDRAM) существенно дешевле, чем видеопамять для графических карт.

В декабре 1997 года фирма Intel выпустила предварительную версию стандарта AGP 2.0, а в мае 1998 года окончательный вариант. Основные отличия от предыдущей версии:
. Скорость передачи может быть увеличена еще в два раза по сравнению с

AGP быстро прижился в обыкновенных настольных системах из-за своей дешевизны и скорости, а видеокарты на AGP почти вытеснили обычные PCI- видеокарты.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Локальные шины

Локальные шины периферийные шины Локальные шины периферийные шины Локальные шины периферийные шины Локальные шины периферийные шины

Локальные шины периферийные шины

Локальные шины периферийные шины

Современные вычислительные системы характеризуются:

□ стремительным ростом быстродействия микропроцессоров и некоторых внеш­них устройств (так, для отображения цифрового полноэкранного видео с высо­ким качеством необходима пропускная способность 22 Мбайт/с);

□ появлением программ, требующих выполнения большого количества интер­фейсных операций (например программы обработки графики в Windows, мультимедиа).

В этих условиях пропускной способности шин расширения, обслуживающих од­новременно несколько устройств, оказалось недостаточно для комфортной рабо­ты пользователей, поскольку компьютеры стали подолгу «задумываться». Разра­ботчики интерфейсов пошли по пути создания локальных шин, подключаемых непосредственно к шине МП, работающих на тактовой частоте МП (но не на внутренней рабочей его частоте) и обеспечивающих связь с некоторыми ско­ростными внешними по отношению к МП устройствами: основной и внешней памятью, видеосистемами и т. д.

Сейчас существуют три основных стандарта универсальных локальных шин: VLB, PCI и AGP.

Внутримашинные системный и периферийный интерфейсы

Шина VLB(VL-bus, VESA Local Bus) представлена в 1992 году ассоциацией стан­дартов видеоэлектроники (VESA — торговая марка Video Electronics Standards Association) и поэтому часто ее называют шиной VESA. Шина VLB, по существу, является расширением внутренней шины МП для связи с видеоадаптером и реже — с жестким диском, платами мультимедиа, сетевым адаптером. Разрядность шины для данных — 32 бита, для адреса — 30, реальная скорость передачи данных по VLB — 80 Мбайт/с, теоретически достижимая — 132 Мбайт/с (в версии 2 — 400 Мбайт/с).

Недостатки шины VLB:

□ ориентация только на МП 80386, 80486 (не адаптирована для процессоров класса Pentium);

□ жесткая зависимость от тактовой частоты МП (каждая шина VLB рассчитана только на конкретную частоту до 33 МГц);

□ малое количество подключаемых устройств — к шине VLB может подклю­чаться только 4 устройства;

□ отсутствует арбитраж шины — могут быть конфликты между подключаемы­ми устройствами.

Шина PCI(Peripheral Component Interconnect, соединение внешних компонен­тов) — самый распространенный и универсальный интерфейс для подключения различных устройств. Разработана в 1993 году фирмой Intel. Шина PCI являет­ся намного более универсальной, чем VLB; допускает подключение до 10 уст­ройств; имеет свой адаптер, позволяющий ей настраиваться на работу с любым МП от 80486 до современных Pentium. Тактовая частота PCI — 33 МГц, разряд­ность — 32 разряда для данных и 32 разряда для адреса с возможностью расшире­ния до 64 бит, теоретическая пропускная способность 132 Мбайт/с, а в 64-бито­вом варианте — 264 Мбайт/с. Модификация 2.1 локальной шины PCI работает на тактовой частоте до 66 МГц и при разрядности 64 имеет пропускную способ­ность до 528 Мбайт/с. Осуществлена поддержка режимов Plug and Play, Bus Mastering и автоконфигурирования адаптеров.

Конструктивно разъем шины на системной плате состоит из двух следующих подряд секции по 64 контакта (каждая со своим ключом). С помощью этого интер­фейса к материнской плате подключаются видеокарты, звуковые карты, модемы, контроллеры SCSI и другие устройства. Как правило, на материнской плате име­ется несколько разъемов PCI. Шина PCI, хотя и является локальной, выполняет и многие функции шины расширения. Шины расширения ISA, EISA, MCA (а она совместима с ними) при наличии шины PCI подключаются не непосредственно к МП (как это имеет место при использовании шины VLB), а к самой шине PCI (через интерфейс расширения). Благодаря такому решению шина является незави­симой от процессора (в отличие от VLB) и может работать параллельно с шиной процессора, не обращаясь к ней за запросами. Таким образом, загрузка шины процессора существенно снижается. Например, процессор работает с системной памятью или с кэш-памятью, а в это время по сети на жесткий диск пишется информация. Конфигурация системы с шиной PCI показана на рис. 5.8.

Локальные шины периферийные шины

Шина AGP(Accelerated Graphics Port — ускоренный графический порт) — интер­фейс для подключения видеоадаптера к отдельной магистрали AGP, имеющей

Глава 5. Микропроцессоры и системные платы

выход непосредственно на системную память. Разработана шина на основе стандар­та PCI v2.1. Шина AGP может работать с частотой системной шины до 133 МГц и обеспечивает высочайшую скорость передачи графических данных. Ее пиковая пропускная способность в режиме четырехкратного умножения AGP4x (передают­ся 4 блока данных за один такт) имеет величину 1066 Мбайт/с, а в режиме восьми­кратного умножения AGP8x — 2112 Мбайт/с. По сравнению с шиной PCI, в шине AGP устранена мультиплексированность линий адреса и данных (в PCI для уде­шевления конструкции адрес и данные передаются по одним и тем же линиям) и усилена конвейеризация операций чтения-записи, что позволяет устранить влияние задержек в модулях памяти на скорость выполнения этих операций.

Локальные шины периферийные шины

Рис. 5.8. Конфигурация системы с шиной PCI

Шина AGP имеет два режима работы: DMAи Execute.В режиме DMA основ­ной памятью является память видеокарты. Графические объекты хранятся в сис­темной памяти, но перед использованием копируются в локальную память кар­ты. Обмен ведется большими последовательными пакетами. В режиме Execute системная память и локальная память видеокарты логически равноправны. Гра­фические объекты не копируются в локальную память, а выбираются непосред­ственно из 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-килобайтовых блоков в системной памяти. Эта процедура выполняется с использованием специальной таблицы (Graphic Address Re-mapping Table или GART), расположенной в памяти. Интерфейс выполнен в виде отдельного разъема, в который устанавливается AGP-видео-адаптер. Конфигурация системы с шиной AGP показана на рис. 5.9.

Внутримашинные системный и периферийный интерфейсы

Локальные шины периферийные шины

Рис. 5.9. Конфигурация системы с шиной AGP

Все сказанное выше в отношении шин обобщается в табл. 5.4. Таблица 5.4. Основные характеристики шин

Источник

Видео

Занятие 4-2. Локальные сети (базовые понятия). Общая шина и метод доступа к общей разделяемой среде

Занятие 4-2. Локальные сети (базовые понятия). Общая шина и метод доступа к общей разделяемой среде

Техника иммобилизации нижней конечности «шина Дитерихса»

Техника иммобилизации нижней конечности «шина Дитерихса»

ЧТО ОЗНАЧАЕТ МАРКИРОВКА НА ШИНАХ?! ВСЁ О ШИРИНЕ, ВЫСОТЕ ПРОФИЛЯ И ПОСАДОЧНОГО ДИАМЕТРА

ЧТО ОЗНАЧАЕТ МАРКИРОВКА НА ШИНАХ?! ВСЁ О ШИРИНЕ, ВЫСОТЕ ПРОФИЛЯ И ПОСАДОЧНОГО ДИАМЕТРА

Пообщался с местными. Выставляю леса, шипую резину.

Пообщался с местными. Выставляю леса, шипую резину.

Колёса и шины

Колёса и шины

АПС Л19. Шины

АПС Л19.  Шины

Асимметричные и направленные шины

Асимметричные и направленные шины

АЗЫ ДИАГНОСТИКИ. Шины передачи данных. Часть 3. Шина Lin

АЗЫ ДИАГНОСТИКИ. Шины передачи данных. Часть 3. Шина Lin

Системная шина процессора

Системная шина процессора

Подробно про CAN шину

Подробно про CAN шину
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.