Нтерфейси плат розширення.

В ІВМ-сумісних комп’ютерах використовуються наступні стандарти шин:

Ø стандартна індустріальна шина ISA (Industrial Standard Architecture);

Ø удосконалена шина ISA-EISA (Enhanced ISA);

Ø шина мікро канальної архітектури MCA (Micro Channel Architecture);

Ø локальна шина, розроблена VESA-bus (Video Electronic Standards Association);

Ø локальна шина для підключення периферійних пристроїв PCI (Peripheral Component Interconnect)

В даний час комп’ютерах використовуються шина ISA (шина даних16-розрядна, частота 6 мГц, пропуска можливість-8 Мбайт/с), а також РСІ (шина даних-64 розрядна, частота 133 мГц і більше, швидкість передачі даних-більше 600 Мбайт/с.

В одному комп’ютері можуть зустрічатися комбінації шин, наприклад РСІ і ISA. Стандартні шини мають роз’єми розширення до яких підєднуються плати контролерів периферійних пристроїв. Для узгодження електричних характеристик між шиною РСІ і шинами інших типів встановлюються так звані електронні мости, завдяки яким на системній шині РСІ вдається розмістити до десяти плат розширення.

Графічна шина AGP(Accelerated Graphics Port) допомагає системній шині РСІ розгрузитися від потоку відео даних. Для роботи цієї шини в систему добавлені деякі апаратно-програмні компоненти. Плата графічного акселератора повинна підтримувати функції в режимі роботи протоколу AGP.

Шина AGP має декілька версій. Перша версія AGP 1х забезпечує швидкість передачі до 264 Мбайт/с при тактовій частоті 66 мГц. Версія AGP 2х забезпечує швидкість передачі до 528 Мбайт/с при тактовій частоті 66 мГц., а версія AGP 4х забезпечує швидкість передачі до 1 Гбайт/с при тактовій частоті 133 мГц.

Шина AMR (Audio/Modem, Riser)- це шина середньої швидкодії, призначена для підключення до системної плати модемів і звукової плати. Шина дозволяє звільнити роз’єми системної шини для підключення інших пристроїв.

ISA Bus (Industry Standard Architecture) - шина розширення, що застосовувалася з перших моделей PC і яка стала промисловим стандартом. У комп'ютері XT використовувалася шина з розрядністю даних 8 біт і адреси - 20 біт. У комп'ютерах AT її розширили до 16 біт даних і 24 біт адреси. У такому виді вона існує і понині. Конструктивно шина виконана у виді двох щілинних роз’ємів із кроком виводів 2,54 мм (0,1 дюйми) Підмножина ISA-8 використовує тільки 62-контактний слот (ряди А, В), у ISA-16 застосовується додатковий 36-контактний слот (ряди С, D).

З появою 32-бітних процесорів робилися спроби розширення розрядності шини, але всі 32-бітні шини ISA не є стандартизованими, крім EISA.

EISA Bus (Extended ISA) - стандартизоване розширення ISA до 32 біт. Конструктивне виконання забезпечує сумісність з нею ISA-адаптерів (мал. 4.4). Вузькі додаткові контакти розширення (ряди Е, F, G, Н) розташовані між ламелями (контактними площадками) Роз’єм
ISA і нижче ламелів А, В, С, D таким чином, що адаптер ISA, що не має додаткових ключових прорізів у крайовому розніманні, не дістає до них. Установка карт EISA у слоти ISA неприпустима, оскільки її ланцюга потраплять на контакти ISA, у результаті чого системна плата виявиться непрацездатною (на щастя, "без диму").

PCI (Peripheral Component Interconnect) local bus - шина з'єднання периферійних компонентів. Будучи локальною, ця шина займає особливе місце в сучасній архітектурі PC, будучи мостом (mezzanine bus) між системною шиною процесора і шиною введення/виведення ISA/EISA чи МСА. Шина PCI розроблялася в розрахунку на Pentium-системи, але добре сполучається і з процесорами 486. Є чітко стандартизованою високопродуктивною і надійною шиною розширення. В даний час діє специфікація PCI 2.1. При частоті шини 33 МГц швидкість теоретично досягає 132/264 Мбайт/із для 32/64 біт; при частоті синхронізації 66 МГц - у два рази вище (версія 2.1 допускає частоту до 66 МГц при згоді всіх пристроїв на шині).

Фірма Intel на базі шини PCI 2.1 розробила новий стандарт підключення графічних адаптерів - AGP (Accelerated Graphic Port - прискорений графічний порт). Цей порт являє собою 32-розрядну шину з тактовою частотою 66 Мгц, по складу сигналів (табл. 4.8) шину, що нагадує, PCI. Чіпсет системної плати зв'язує AGP з пам'яттю і системною шиною процесора, не перетинаючи з "вузьким місцем" - шиною PCI. "прискореність" порту забезпечується наступними факторами:

ü конвеєризацією звертань до пам'яті;

ü здвоєною передачею даних;

ü демультиплексуванням шин адреси і даних.

Докладніше зупинимося на відмінностях нової послідовної шини PCI Express від PCI:

1. Шина послідовна, а не паралельна.

2. Основні переваги — зниження вартості, мініатюризація, краще масштабування, більш вигідні електричні і частотні параметри (немає необхідності синхронізувати всі сигнальні лінії);

3. Специфікація розділена на цілий стек протоколів, кожен рівень якого може бути удосконалений, спрощений чи замінений не позначаючись на інших. Наприклад — може бути використаний інший носій чи сигналу може бути скасована маршрутизація у випадку виділеного каналу тільки для одного пристрою. Можуть бути додані додаткові контрольні можливості. Розвиток такої шини буде відбуватися набагато менш болісно — збільшення пропускної здатності не зажадає змінювати контрольний протокол і навпаки. Швидко і зручно розробляти адаптовані варіанти спеціального призначення;

4. У першій специфікації закладені можливості гарячої заміни карт;

5. У першій специфікації закладені можливості створення віртуальних каналів, гарантування пропускної смуги і часу відгуку, збору статистики QoS (Quality of Service — Якість Обслуговування);

6. У першій специфікації закладені можливості контролю цілісності переданих даних (CRC);

7. У першій специфікації закладені можливості керування живленням.

Розміщення компонентів та взаємозв’язок між ними графічно зображений на структурній блок-схемі Рисунку 5.2.