32459

Назначение и функционирование шин: шина процессора, шина памяти, шина адреса

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Шина это общий канал связи используемый в ПК для организации взаимодействия между компонентами системы. Шина – это набор соединений по которым передаются различные сигналы. В Pentium III например эта шина работает на частоте 100 МГц и имеет ширину 64 разряда.

Русский

2013-09-04

52 KB

13 чел.

Назначение и функционирование шин: шина процессора, шина памяти, шина адреса.

Шина — это общий канал связи, используемый в ПК, для организации взаимодействия между  компонентами системы. Шина – это набор соединений, по которым передаются различные сигналы. Любую линию передачи, у которой имеется более одного вывода, можно назвать шиной.  В компьютере реализовано несколько типов шин.

1.Шина процессора (ШП)

соединяет МП с непосредственно связанными с ним микросхемами – ОП и  кэш-памятью через компонент North Bridge (читать:норт)- северный мост набора чипсет. В Pentium III, например, эта шина работает на частоте  100 МГц и имеет ширину 64 разряда.

Поскольку шина процессора должна обмениваться информацией с процессором с максимально высокой скоростью, в компьютере она функционирует намного быстрее любой другой шины. Тактовая частота, используемая для передачи данных по шине процессора, соответствует внешней частоте процессора, хотя в большинстве процессоров внутренняя тактовая частота, определяющая скорость работы внутренних блоков, может превышать внешнюю. Так, например, Pentium IV имеет внутреннюю частоту 2,5 ГГц, в то время как внешняя частота составляет всего 533 МГц. Обычно  соотношение частоты процессора и частоты шины = 1,5х, 2х, 2,5х, Зх и т.д.

Для определения скорости передачи данных по ШП надо умножить разрядность шины данных (64 для процессора Pentium, Pentium Pro или Pentium II) на тактовую частоту шины (она равна базовой (внешней) тактовой частоте процессора - для Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II это 66 МГц). Тогда максимальная скорость передачи данных, называемая также полосой пропускания шины, составляет:

66 МГц х 64 бит = 4224 Мбит/с; 4224 Мбит/с : 8 = = 528 Мбайт/с.

Как и все максимальные величины, она не соответствует средней рабочей скорости шины, которая приблизительно на 25% меньше вследствие влияния многих факторов.

Шина памяти

предназначена для передачи информации между МП и ОП. Чтобы сгладить несоответствие между быстрой ШП и медленной ОП используется микросхемы контроллера памяти. В современных ПК частота шины памяти 333 МГц.

По шине памяти информация передается с гораздо меньшей скоростью, чем по ШП, т.к. она состоит из меньшего числа линий данных.

Разрядность шины памяти всегда равна разрядности шины процессора. В Pentium с 64-разрядной ШП должна быть 64-разрядная шина памяти.

Шина адреса (ША)

фактически является частью  ШП, которая состоит из следующих сигнальных линий (линии электрической связи), например, для Pentium: 64    линий данных,  32 линии адреса и соответствующих линий управления. Pentium Pro и Pentium II имеют по 36 линий адреса, которые и образуют шину адреса.

ША необходима для выполнения операций с памятью. По ней передаются адреса данных. Разрядность ША определяет max-ный объем памяти,  адресуемый процессором.  

ША представляет собой набор проводников, по которым передается адрес ячейки памяти, в которую, или из которой пересылаются данные. Как и в шине данных. по каждому проводнику передается 1 бит адреса, соответствующий одной цифре в адресе.

Увеличение количества проводников (разрядов), используемых для формирования адреса, позволяет увеличить количество адресуемых ячеек.

В Pentium используется 32-разрядная ША, поэтому они могут адресовать 232 (4294967296) байт = 4096 Гбайт.

Шина данных (ШД)

В каждом процессоре две основные шины для передачи адресов памяти и данных: ШД и ША. В Pentium для передачи и приёма данных используется 64 соединения, поэтому у них 64-разрядная ШД.

ШД и ША независимы и разработчики микросхем выбирают их разрядность по своему усмотрению. Обычно, чем больше разрядов в ШД, тем больше их и в ША.

Разрядность этих шин является показателем возможностей процессора: количество разрядов в ШД определяет способность П. обмениваться И., а разрядность ШАобъем памяти, с которым он может работать.


Внешний кэш

   L2

Процессор

1

ШП

ШП

Микросхемы

контроллера шины памяти

Шина памяти

ОП

   

Основная системная шина

Основная системная шина

Рис.5.1. Шина процессора и шина памяти в ПК Pentium

Pentium IV

533 МГц

333 МГц


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41240. Соціологія освіти як наука і предмет 217.5 KB
  Науковий статус соціології освіти Міждисциплінарні зв’язки соціології освіти Суспільне призначення соціології освіти Науковий статус соціології освіти Соціологія освіти є результатом застосування методології і методів соціологічного аналізу особливої сфери суспільного життя соціально організованого і контрольованого навчання і виховання.
41241. Елементи форм фінансової звітності, їх структура та зміст 157.5 KB
  Основными элементами баланса являются активы обязательства и капитал собственников собственный капитал. Составление и интерпретация баланса требуют четкого определения и надлежащего отражения этих элементов. Если предприятие сомневается в отношении возможности получения будущих экономических выгод актив нужно немедленно списывать с баланса и отражать в составе расходов текущего периода в Отчете о прибылях и убытках. Текущая восстановительная себестоимость Current or Replcement Сost сумма денежных средств их эквивалентов или других...
41242. Розвиток культури України у другій половині 14-18 ст. 89 KB
  Релігійне життя в Україні. Релігійне життя в Україні. Яку роль відігравав католицизм в Україні в 1516 ст. Центрами боротьби проти католицизму в Україні стають братства.
41243. Українська та європейська культура в 19 - на початку 20 ст. Література, наука, освіта 49.5 KB
  Розвиток освіти в Україні. Розвиток освіти в Україні. Царський уряд поставив завдання перед обома університетами Харківським та Київським проведення русифікаторської політики в Україні. Однак царський уряд в умовах наростання революційного і національновизвольного руху в Україні злякався поширення освіти серед нижчих шарів населення і поступово ці школи були закриті.
41244. ФОРМИ ЕКОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ 46 KB
  Форми екологічної експертизи В Україні здійснюється державна громадська та інші екологічніекспертизи. Висновки державної екологічної експертизи є обов'язковими для виконання. Приймаючи рішення щодо подальшої реалізації об'єктів екологічної експертизи висновки державної екологічної експертизи враховуються нарівні з іншими видами державних експертиз. Висновки громадської та іншої екологічної експертизи мають рекомендаційний характер і можуть бути враховані при проведенні державної екологічної експертизи а також...
41246. Проектування сівозмін і обробітку ґрунту в господарстві АТ “Прогрес” розташоване в північно-східному Лісостепу України в Сумському районі Сумської області 1023 KB
  Одним із важливих факторів врожайності сільськогосподарських культур є родючість ґрунту. Тому знання агрохімічного складу ґрунту є дуже важливим у землеробстві. Вони дають змогу зробити висновки щодо забезпечення вирощуваних рослин поживними речовинами, вологою та про рівень кислотності ґрунту
41247. ДЕРЖАВНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ТА УПРАВЛІННЯ В ГАЛУЗІ ЕКОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ 63.5 KB
  Органи державного управління в галузі екологічної експертизи Державне управління в галузі екологічної експертизи здійснюють Кабінет Міністрів України Уряд Автономної Республіки Крим місцеві Ради народних депутатів органи виконавчої влади на місцях Міністерство охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України як спеціально уповноважений орган у цій галузі і його органи на місцях а також органи та установи Міністерства охорони здоров'я...