14580

Внутренние интерфейсы системной платы

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа №7 Внутренние интерфейсы системной платы Цель работы: Изучение внутренних интерфейсов системной платы. Задание 1 Идентифицируйте внутренние интерфейсы системной платы. Задание 2 Дайте сравнительную характеристику внутренних интерфе

Русский

2013-06-08

499.09 KB

156 чел.

Лабораторная работа №7

«Внутренние интерфейсы системной платы»

Цель работы: Изучение внутренних интерфейсов системной платы.

Задание 1

Идентифицируйте внутренние интерфейсы системной платы.

 Задание 2

Дайте сравнительную характеристику внутренних интерфейсов целевой системной платы.

Методические указания:

Интерфейс – это совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей. В интерфейсе обычно  предусмотрены вопросы сопряжения на механическом (число проводов, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов и т.п.) и логическом (сигналы, их длительность, полярность, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия) уровнях.

Внутренний интерфейс – это система связи и сопряжения узлов и блоков компьютера между собой. Представляет собой совокупность электрических линий связи, схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов.

В современных компьютерах в качестве системного интерфейса обычно используется системная шина.

Шина (bus) – это совокупность линий связи, по которым информация передается одновременно. Под основной или системной шиной понимается шина между процессором и подсистемой памяти. Шины характеризуются разрядностью и частотой.

Разрядность или ширина шины (bus width) – количество линий связи в шине, т.е. количество битов, которое может быть передано по шине одновременно.

Тактовая частота шины (bus frequency) – частота с которой передаются последовательные биты информации по линиям связи.

В качестве системной шины в ПК могут использоваться шины расширений и локальные шины.

Шины расширений – шины общего назначения, позволяющие подключать большое количество самых разнообразных устройств.

Локальные шины специализируются на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса.

Шины расширений

Шина расширения ISA (Industry Standard Architecture) – основная шина на устаревших материнских платах. Служит для подключения витдеокарт, модемов, звуковых карт и т.д. Конструктивно представляет собой разъем состоящий из двух частей – 62-контактного и примыкающего к нему 36-контактного сегментов. Допускает подключение до 6 устройств. Пропускная способность шины до 16 Мбайт/с. Рабочая частота до 8 МГц. Представлена в двух версиях PC/XT  и PC/AT.

Шина PC/XT  - 8-разрядная шина данных и 20-разрядная шина адреса, имеет 4 линии аппаратных прерываний и 4 канала для прямого доступа в память. Шина адреса ограничивает адресное пространство микропроцессора величиной 1 Мбайт. Тактовая частота 4,77 МГц.

Шина PC/AT – 16-разрядная шина данных и 24-разрядная шина адреса. Имеет 7 линий для аппаратных прерываний и 4 канала прямого доступа в память. Тактовая частота до 16 МГц. Адресное пространство шины до 16 Мбайт.

Шина ЕISA (Extended Industry Standard Architecture) – 32-разрядная адресная шина данных и 32-разрядная шина адреса. Адресное пространство шины 4 Гбайт. Тактовая частота 8-33 МГц. Пропускная способность 33 Мбайт/с. Теоретически может подключаться до 15 устройств. Шина поддерживает многопроцессорную архитектуру. Шина весьма дорога и применяется в скоростных ПК, сетевых серверах и рабочих станциях. Внешне слоты шины имеют такой же вид, как и ISA, и в них могут вставляться платы ISA , но в глубине разъема находятся дополнительные ряды контактов ЕISA, а платы ЕISA имеют более высокую ножевую часть разъема с дополнительными рядами контактов.

Шина MCA (MicroChannel Architecture) - микроканальная архитектура  - была введена в пику  конкурентам  фирмой  IBM  для  своих  компьютеров  PS/2 начиная с модели 50 в 1987 году. Обеспечивает быстрый  обмен  данными  между отдельными  устройствами,  в  частности  с  оперативной  памятью.  Шина  MCA абсолютно несовместима с ISA/EISA и другими адаптерами.  Состав  управляющих сигналов,   протокол   и   архитектура    ориентированы    на    асинхронное функционирование  шины  и  процессора,  что  снимает  проблемы  согласования скоростей  процессора  и  периферийных  устройств.   Адаптеры   MCA   широко используют Bus-Mastering, все запросы идут через  устройство  CACP  (Central Arbitration   Control   Point).   Архитектура   позволяет    эффективно    и автоматически конфигурировать все устройства программным путем (в  MCA  PS/2 нет ни одного переключателя). При всей прогрессивности архитектуры (относительно ISA) шина MCA  не пользуется популярностью из-за узости круга производителей  MCA-устройств  и полной их несовместимости с массовыми ISA-системами. Однако MCA еще  находит применение   в   мощных    файл-серверах,    где    требуется    обеспечение высоконадежного производительного ввода-вывода.

Локальные шины.

В настоящее время существует три основных стандарта универсальных локальных шин: VLB, PCI, AGP.

Шина VLB (VL-bus, VESA Local Bus) является расширением внутренней шины микропроцессора для связи с видеоадаптером или жестким диском, платами мкльтимедиа, сетевым адаптером. Разрядность шины для данных 32 бита, для адреса 30 бит.

Шина не адаптирована для процессоров класса Pentium. Имеется жесткая зависимость от тактовой частоты процессора. Шина позволяет только 4 устройства, при этом отсутствует арбитраж шины, т.е.  могут быть конфликты между подключаемыми устройствами. 

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect, соединение внешних компонентов) – с помощью этого интерфейса к материнской плате подключаются видеокарты, звуковые карты, модемы, контроллеры SCSI и др. устройства. Конструктивно разъем шины на системной плате состоит из двух следующих подряд секций по 64 контакта (каждая со своим ключом).   Разрядность шины – 32 разряда данных и 32 разряда адреса с возможностью расширения до 64 бит. Тактовая частота шины 33 МГц. Допускает подключение до 10 устройств. При наличии шины PCI шины расширения подключаются не непосредственно к микропроцессору, а к самой шине PCI. Благодаря такому решению шина является независимой от процессора и может работать параллельно с шиной процессора, не обращаясь к ней с запросами. Таким образом, загрузка шины процессора существенно снижается.

Шина AGP (Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт) – интерфейс для подключения видеоадаптера к отдельной магистрали, имеющей выход непосредственно на системную память. Шина может работать с частотой до 133 МГц и обеспечивает высочайшую скорость передачи графических данных. По сравнению с шиной PCI, в шине AGP устранена мультиплексность 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. 

К шинам подключаются электронные платы (контроллеры). Каждый контроллер может быть подключен только к той шине на которую он рассчитан. Поэтому разъемы разных шин сделаны разными.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22876. Физиология организма человека. Стресс, его роль в адаптации че 70 KB
  Стресс его роль в адаптации человека к социальной и трудовой деятельности. Понятие о стрессе как об общем адаптационном синдроме учение о стрессе Г. Сущность психогенного стресса и его влияние на человека. Степень развития интеллекта; Способность контролировать свои эмоции и поведение в различных ситуациях; Способность справляться со стрессом.
22877. Дійсний простір n – вимірних векторів 40 KB
  Для векторів вводимо дві операції – додавання та множення на скаляри. Під сумою двох векторів a=α1 α2 αn і b=β1 β 2 βn будемо розуміти вектор ab=α1β1 α2 β2 αn βn. Неважко перевірити що операція додавання векторів має такі властивості: .
22878. Лінійно залежні та лінійно незалежні системи векторів 20.5 KB
  Системою векторів в просторі Rn будемо називати будьяку скінчену послідовність векторів Нехай a1 a2 am є Rn Нехай a1 a2 am є Rn деяка система векторів α1 α2 αm є R система скалярів. Тоді вектор a= α1a1α2a2αmam називається лінійною комбінацією системи векторів a1 a2 am. Зрозуміло що тривіальна лінійна комбінація будьякої системи векторів рівна 0.
22879. Властивості лінійно залежних та лінійно незалежних систем векторів 22.5 KB
  Якщо до системи входить  то система лінійно залежна. Лінійна комбінація нетривіальна оскільки коефіцієнт при  дорівнює 1 отже система лінійно залежна. Система векторів лінійно залежна тоді і тільки тоді коли принаймні один з векторів системи лінійно виражається через інші.
22880. Дії над комплексними числами 1.04 MB
  Тоді . Нехай комплексне число тоді комплексноспряженим до нього назвемо число . Скористаємося правилом множення комплексних чисел: Розглянемо випадок коли тоді . Нехай `відповідає комплексному числу позначимо через довжину вектора а через кут який утворює цей вектор з додатним напрямком осі тоді тригонометрична форма комплексного числа.
22881. Еволюція поняття числа 135 KB
  В основі всіх числових множин лежить натуральний ряд чисел. Відомо що діагональ квадрата в такому випадку рівна Покажемо що не є раціональним числом. Кожне дійсне не раціональне число можна записати у вигляді нескінченного періодичного десяткового дробу. Відрізок ділимо на 10 різних частин за беремо число яке на 1 менше за номер відрізка на якому знаходиться число .
22882. Формула Муавра 74 KB
  Доведемо що формула Муавра вірна для будьяких цілих степенів. Приклад застосування формули Муавра Виразити і через . За формулою Муавра маємо а з іншого боку за формулою Бінома: прирівняємо дійсні та уявні частини:.
22883. Тригонометрична форма комплексного числа 64 KB
  Нехай `відповідає комплексному числу позначимо через довжину вектора а через кут який утворює цей вектор з додатним напрямком осі тоді тригонометрична форма комплексного числа. Назвемо модулем комплексного числа а аргумент комплексного числа якщо то аргумент не визначається. Нехай тоді Для даного комплексного числа його модуль визначається точно а аргумент з точністю до періода.
22884. Корені комплексного числа 114 KB
  Запишемо в тригонометричній формі: тоді за фомулою Муавра маємо: прирівняємо модулі . Розглянемо варіанти: тоді і ; тоді ; тоді ; тоді ; тоді тоді Покажемо що справедлива наступна нерівність: і співпадає з одним із чисел Поділимо на з залишком де і тоді де .