рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Шины (в компьютере)

Работа сделанна в 1999 году

Шины (в компьютере) - Реферат, раздел Связь, - 1999 год - Ивановский Государственный Университет Кафедра Систем, Технологий, Организаци...

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СИСТЕМ, ТЕХНОЛОГИЙ, ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И АСУ. РЕФЕРАТ ШИНЫ Выполнил студент 1ого курса 3ей группы экономического факультета Попадюк А. В. Проверил Голяков С. М. ИВАНОВО - 1999 Содержание Шина ISA Industrial Standard Architecture 3 Шина EISA Extended Industry Standard Architecture 6 Шина MCA Micro Channel Architecture 7 Локальная шина Local bus 9 Interconnect bus 11 Шина AGP Accelerated Graphic Port 13 Шина USB Universal Serial Bus 15 IEEE 1394 Firewire 20 Intelligent Input Output 24 Шина EV-27 Список использованных материалов 29 Шина ISA Industrial Standard Architecture Шина, как известно, представляет из себя, собственно, набор проводов линий , соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными.

В минимальной комплектации шина имеет три типа линий линии управления линии адресации линии данных.

Устройства, подключенные к шине, делятся на две основных категории - bus masters и bus slaves. Bus masters - это устройства, способные управлять работой шины, т.е инициировать запись чтение и т.д. Bus slaves - соответственно, устройства, которые могут только отвечать на запросы. Правда, есть еще интеллектуальные слуги intelligent slaves, но мы их пока для ясности замнем. Ну вот, собственно, и все, что нужно знать про шины для того, чтобы понять, о чем пойдет речь дальше.

Компания IBM в 1981 представила новую шину для использования в компьютерах серии PC XT. Шина была крайне проста по дизайну, содержала 53 сигнальных линии и 8 линий питания и представляла собой синхронную 8-битную шину с контролем четности и двухуровневыми прерываниями trigger-edge interrupts, при использовании которых устройства запрашивают прерывания, изменяя состояние линии соответствующего IRQ с 0 на 1 или обратно.

Такая организация запросов прерываний позволяет использовать каждое прерывание только одному устройству. Кроме того, шина не поддерживала дополнительных bus masters, и единственными устройствами, управляющими шиной, были процессор и контроллер DMA на материнской плате. 62-контактный слот см. таблицу 1 включал 8 линий данных, 20 линий адреса А0-А19 , 6 линий запроса прерываний IRQ2-IRQ7 . Таким образом, объем адресуемой памяти составлял 1 Мбайт, и при частоте шины 4.77 МГц пропускная способность достигала 1.2 Мбайта сек. Забавно, что IBM не опубликовала полного описания шины с временными диаграммами сигналов на линиях данных и адреса, поэтому первым разработчикам плат расширения пришлось изрядно потрудиться.

Недостатки шины, вытекающие из простоты конструкции, очевидны. Поэтому для использования в компьютерах IBM-AT Advanced Technology в 1984 году была представлена новая версия шины, впоследствии названной ISA. Сохраняя совместимость со старыми 8-битными платами расширения, новая версия шины обладала рядом существенных преимуществ, как то добавление 8 линий данных позволило вести 16-битный обмен данными добавление 4 линий адреса позволило увеличить максимальный размер адресуемой памяти до 16 МВ были добавлены 5 дополнительных trigger-edged линий IRQ была реализована частичная поддержка дополнительных bus masters частота шины была увеличена до 8 MHz пропускная способность достигла 5.3 МВ сек. Реализация bus mastering не была особенно удачной, поскольку, например, запрос на освобождение шины Bus hang-off к текущему bus master обрабатывался несколько тактов, к тому же каждый master должен был периодически освобождать шину, чтобы дать возможность провести обновление памяти memory refresh, или сам проводить обновление.

Для обеспечения обратной совместимости с 8-битными платами большинстиво новых возможностей было реализовано путем добавления новых линий см. таблицу 2 . Так как АТ был построен на основе процессора Intel 80286, который был существенно быстрее, чем 8088, пришлось добавить генератор состояний ожидания wait-state generator. Для обхода этого генератора используется свободная линия контакт В8 NOWS- No Wait State исходной 8-битной шины. При установке этой линии в 0 такты ожидания пропускаются. Использование в качестве NOWS линии исходной шины позволяло разработчикам делать как 16-битные, так и 8-битные быстрые платы.

Контакт Название сигнала Контакт Название сигнала B1 Ground AI O Channel Check B2 Reset Driver A2 Data7 B3 5V A3 Data6 B4 IRQ2 A4 Data5 B5 -5V A5 Data4 B6 DMA Request 2 A6 Data3 B7 -12V A7 Data2 B8 J8 NOWS Контакт В8 по-разному использовался в ХТ и АТ. Для обеспечения совместимости IBM XT со специфической системой под названием 3270 РС, восьмой ближайший к блоку питания слот расширения ХТ был особенным.

В него можно было устанавливать лишь платы, выдающие на контакт В8 сигнал выбор платы или, как его еще называют, сигнал J8 - например, плату клавиатуры таймера от 3270 РС. К этим платам, кроме того, предъявлялись другие требования по синхронизации.

В IBM AT такую хитрую совместимость обеспечивать не стали, а контакт В8 приспособили для подачи сигнала NOWS - No Wait State A8 Data1 B9 12V A9 Data0 B10 Ground AI O Channel Ready B11 Memory Write A11 Address Enable B12 Memory Read A12 Address19 BI O Write A13 Address18 BI O Read A14 Address17 B15 DMA Acknoledge3 A15 Address16 B16 DMA Request3 A16 Address15 B17 DMA Acknoledge1 A17 Address14 B18 DMA Request1 A18 Address13 B19 Refresh A19 Address12 B20 Clock A20 Address11 B21 IRQ7 A21 Address10 B22 IRQ6 A22 Address9 B23 IRQ5 A23 Address8 B24 IRQ4 A24 Address7 B25 IRQ3 A25 Address6 B26 DMA Acknoledge2 A26 Address5 B27 Terminal Count A27 Address4 B28 Address Latch Enable A28 Address3 B29 5V A29 Address2 B30 Oscillator A30 Address1 B31 Ground A31 Address0 Таблица 1. Назначение контактов разъема 8-разрядной шины ISA Новый слот содержал 4 новых адресных линии LA20-LA23 и копии трех младших адресных линий LA17-LA19 . Необходимость в таком дублировании возникла из-за того, что адресные линии ХТ были линиями с задержкой latched lines, и эти задержки приводили к снижению быстродействия периферийных устройств.

Использование дублирующего набора адресных линий позволяло 16-битной карте в начале цикла определить, что к ней обращаются, и послать сигнал о том, что она может осуществлять 16-битный обмен.

На самом деле, это ключевой момент в обеспечении обратной совместимости.

Если процессор пытается осуществить 16-битный доступ к плате, он сможет это сделать только в том случае, если получит от нее соответствующий отклик IO16. В противном случае чипсет инициирует вместо одного 16-битного цикла два 8-битных.

И все бы было хорошо, но адресных линий без задержки всего 7, поэтому платы, использующие диапазон адресов меньший, чем 128Кбайт, не могли определить, находится ли переданный адрес в их диапазоне адресов, и, соответственно, послать отклик IO16. Таким образом, многие платы, в том числе платы EMS, не могли использовать 16-битный обмен Контакт Название сигнала Контакт Название сигнала B1 Ground A1 I O Channel Check B2 Reset Driver A2 Data7 B3 5V A3 Data6 B4 IRQ2 A4 Data5 B5 -5V A5 Data4 B6 DMA Request 2 A6 Data3 B7 -12V A7 Data2 B8 No Wait States A8 Data1 B9 12V A9 Data0 B10 Ground A10 I O Channel Ready B11 Memory Write A11 Address Enable B12 Memory Read A12 Address19 B13 I O Write A13 Address18 B14 I O Read A14 Address17 B15 DMA Acknoledge3 A15 Address16 B16 DMA Request3 A16 Address15 B17 DMA Acknoledge1 A17 Address14 B18 DMA Request1 A18 Address13 B19 Refresh A19 Address12 B20 Clock A20 Address11 B21 IRQ7 A21 Address10 B22 IRQ6 A22 Address9 B23 IRQ5 A23 Address8 B24 IRQ4 A24 Address7 B25 IRQ3 A25 Address6 B26 DMA Acknoledge2 A26 Address5 B27 Terminal Count A27 Address4 B28 Address Latch Enable A28 Address3 B29 5V A29 Address2 B30 Oscillator A30 Address1 B31 Ground A31 Address0 Ключ Ключ D1 Memory Access 16 bit C1 System Bus High D2 I O 16 bit C2 Latch Address 23 D3 IRQ10 C3 Latch Address 22 D4 IRQ11 C4 Latch Address 21 D5 IRQ12 C5 Latch Address 20 D6 IRQ15 C6 Latch Address 19 D7 IRQ14 C7 Latch Address 18 D8 DMA Acknoledge0 C8 Latch Address 17 D9 DMA Request1 C9 Memory Read D10 DMA Acknoledge5 C10 Memory Write D11 DMA Request5 C11 Data8 D12 DMA Acknoledge6 C12 Data9 D13 DMA Request6 C13 Data10 D14 DMA Acknoledge7 C14 Data11 D15 DMA Request7 C15 Data12 D16 5V C16 Data13 D17 Master 16 bit C17 Data14 D18 Ground C18 Data15 Таблица 2. Назначение контактов разъема 16-разрядной шины ISA. Несмотря на отсутствие официального стандарта и технических изюминок шина ISA превосходила потребности среднего пользователя образца 1984 года, а засилье IBM AT на рынке массовых компьютеров привело к тому, что производители плат расширения и клонов AT приняли ISA за стандарт.

Такая популярность шины привела к тому, что слоты ISA до сих пор присутствуют на всех системных платах, и платы ISA до сих производятся.

Правда, Microsoft в спецификации PC99 предусматривает отказ от ISA, но, как говорится, до этого нужно еще дожить.

Шина EISA Extended Industry Standard Architecture

Говоря о полной обратной совместимости с ISA, следует отметить, что IS... Также присутствовали четыре уровня приоритета 1. MCA EISA Пропускная способность, МВ сек 20 33 Способ передачи данных а... Сравнительная характеристика шин EISA и MCA. В стремлении освободить рынок для новых процессоров 80386 и 80486, Int...

Шина MCA Micro Channel Architecture

При первой возможности после обработки запросов с более высокими приор... У компьютеров с шиной MCA нет никаких перемычек или переключателей - н... Не правда ли, неплохой набор для 1987 года? Возможно, все развитие пер... Большинство покупателей систем PS 2 покупали IBM , а не МСА. 10 дополнительных контактов также расположены в начале разъема и позво...

Локальная шина Local bus

Очевидным выходом из создавшегося положения является следующий осущест... Рисунки 1 и 2наглядно демонстрируют различие между обычной архитектуро... Основными шинами в компьютере по-прежнему оставались ISA или EISA, но ... Шина разработана для использования в однопроцессорных системах, при эт... При необходимости возможна установка нескольких подсистем для поддержк...

Interconnect bus

Interconnect bus. При этом для уменьшения числа контактов и стоимости используется мульт... Спецификация шины позволяет комбинировать до восьми функций на одной к... Текстуры хранятся в системной памяти, но перед использованием тот самы... Карты High Power могут потреблять от 50 до 110W.

Шина USB Universal Serial Bus

Что такое USB? Спецификация периферийной шины USB разработана лидерами... FireWire ориентирована на подключение к персональному компьютеру бытов... Что такое сцпецификации OHCI и UHCI? OHCI и UHCI, являются спецификаци... Однако в некоторых случаях встроенный кабель нельзя использовать. Каждый раз, когда узел добавляется или изымается из сети, топология ши...

приложения пользователя. Может быть организовано до 64 синхронных каналов. Шина конфигурируется таким образом, чтобы передача кадра начиналась во время интервала синхронизации. В начале кадра располагается индикатор начала и далее последовательно во времени следуют синхронные каналы 1, 2 На рисунке изображен кадр с двумя синхронными каналами и одним асинхронным Оставшееся время в кадре используется для асинхронной передачи.

В случае установления для каждого синхронного канала окна в кадре шина гарантирует необходимую для передачи полосу частот и успешную доставку данных. Резюме Таким образом, в скором будущем, на задней панели компьютера можно будет увидеть выходы всего двух последовательных шин USB для низкоскоростных применений и Firewire - для высокоскоростных. Причем путь в жизнь у шины IEEE 1394 произойдет гораздо быстрее, чем у USB. В этом случае производители программных продуктов и аппаратуры действуют сообща.

Уже сейчас доступны различные виды устройств с шиной Firewire, поддержка этой шины будет встроена в операционную систему Windows 98 и в ближайшем будущем ведущие производители чипсетов для PC встроят поддержку этой шины в свои продукты. Так что 1999 год станет годом Firewire. Intelligent Input Output I2O Intelligent Input Output - спецификация, определяющая стандартную архитектуру интеллектуального ввода вывода, не зависящую от специфических устройств и операционной системы.

Спецификация I2O призвана решить две ключевые проблемы Занятость процессора операциями ввода-вывода Необходимость в разработке драйверов для каждого устройства и для каждой операционной системы Суть архитектуры I2O заключается в обработке низкоуровневых прерываний ввода-вывода, поступающих от устройств, не центральным процессором CPU , а специализированным процессором ввода-вывода IOP , разработанным специально для этой цели. В настоящий момент эта задача решается применением RISC-процессора i960, работающего на частоте 66 МГц со своей собственной памятью, объёмом до 64 МБ. При поддержке обмена сообщениями между несколькими процессорами, архитектура I2O разгружает центральный процессор и позволяет выполнение задач, требующих интенсивного ввода-вывода и широкой полосы пропускания, например видеоприложений или работы в среде клиент-сервер.

Применения I2O не ограничены и она может быть использована как в однопроцессорных, так и многопроцессорных и кластерных системах.

Спецификация I2O определяет разбиение драйвера устройства на две части ОС-зависимого и аппаратно-зависимого модуля, созданного для конкретного устройства. Эти модули работают автономно и могут выполнять задачи независимо. В настоящее время поддержка I2O обеспечивается в NetWare 4, Windows NT Server 5.0 и UnixWare. Таким образом, технология с разбиением драйвера, уменьшает общее число требуемых драйверов производители операционных систем пишут по одному драйверу на каждый класс устройств, например дисковые контроллеры, а производители оборудования - по одному драйверу на каждое свое устройство, который может быть использован с любой операционной системой поддерживающий I2O. Одна из целей создания открытой архитектуры I2O - обеспечение возможности легкого подключения устройств и написания драйверов, расширяющей возможности для создания новых систем. Краткий обзор Две части драйвера I2O устройства представляют собой Operating System Services Module OSM , модуль обслуживания операционной системы, обеспечивающий интерфейс с ней и Hardware Device Module HDM , модуль устройства, обеспечивающий управление оборудованием.

OSM работает со внешним устройством посредством HDM. Общение между этими модулями происходит на двух уровнях - уровне сообщений, на котором происходит установление связи и транспортном уровне, определяющим способы разделения информации.

Как и в большинстве протоколов связи, уровень сообщений базируется на транспортном уровне.

Модель связи I2O, в комбинации со средой выполнения и конфигурационным интерфейсом, обеспечивает независимый интерфейс с HDM. Модули способны связаться друг с другом без знания архитектуры шины или топологии системы. Передаваемые сообщения формируют некий метаязык, не зависящий от аппаратной реализации. Вся эта технология сильно напоминает сеть TCP IP. Такая реализация I2O, кроме всего прочего, обеспечивает мобильность устройств ввода-вывода. Модель связи I2O Модель связи для I2O - это система обмена сообщениями.

Когда OSM получает запрос от операционной системы, он транслирует его в запрос I2O и передает его HDM для обработки. После обработки запроса, HDM возвращает результат обратно OSM, посылая сообщение посредством уровня сообщений I2O. Далее результат передается операционной системе, как от любого другого драйвера устройства. Уровень сообщений Уровень сообщений определяет открытый, стандартный и абстрактный механизм для связи между сервисными модулями, обеспечивая основу для интеллектуального ввода - вывода.

Этот уровень, управляя пересылкой всех запросов, а также обеспечивая функционирование API Application Programming Interface, связывает модель драйверов I2O. Уровень сообщений состоит из трех основных компонент дескриптора сообщения, сервисной программы со.

– Конец работы –

Используемые теги: Шины, компьютере0.045

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Шины (в компьютере)

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Устройство дистанционного управления, сопряженное с шиной компьютера
В 1642г. Б. Паскаль изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел, а в 1763 Г. Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий… Существовала и специальная профессия счетчик-человек, работающий с… Такую последовательность инструкций в последствии стали называть программой.Но многие расчеты производились очень…

Спецификации локальной шины персонального компьютера
Однако современные жесткие диски, видеоконтроллеры и адаптеры локальных сетей могут осуществлять ввод – вывод со значительно большей скоростью, чем… Основные разновидности этих шин таковы: шина MCA , разработанная фирмой IBM… В разъемы этой шины могут вставляться как контроллеры для шины EISA, так и контроллеры для шины ISA (хотя последние,…

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов
Файл... Все программы и данные хранятся в долговременной внешней памяти компьютера в... Файл это определенное количество информации программа или данные имеющее имя и хранящееся в долговременной...

Тонкая настройка Компьютера с помощью BIOS
На сайте allrefs.net читайте: "Тонкая настройка Компьютера с помощью BIOS"

Архитектура компьютера
С другими устройствами и в первую очередь с оперативной памятью процессор связан группами проводников которые называются шинами Основных шин... шина данных... адресная шина...

При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть
Понятие и классификация компьютерных сетей... При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная... Сети используются при управлении крупными автоматизированными производствами газопроводами электростанциями и т п...

Компьютер, его механические и математические первоисточники
На сайте allrefs.net читайте: "Компьютер, его механические и математические первоисточники"

Топология физических связей. Адресация компьютеров
На сайте allrefs.net читайте: "Топология физических связей. Адресация компьютеров"

Установка Windows XP на компьютер с Windows Vista
На сайте allrefs.net читайте: "Установка Windows XP на компьютер с Windows Vista"

КОМПЬЮТЕР В ШКОЛЕ
На сайте allrefs.net читайте: "КОМПЬЮТЕР В ШКОЛЕ"

0.031
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам