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

82217. ДЕНЬ ПРАЦІВНИКА ОСВІТИ 1.09 MB
  Ведучий: Красива осінь вишиває клени, а перший день жовтня дарує нам тепле і радісне свято - День працівника освіти. Викладач... Одна з найважливіших професій. Вона – для обраних. Ви щодня стоїте перед прицілом сотень допитлитвих очей, палите, як хмиз, нерви, і все ж ведете нас на вищі сходинки пізнання.
82218. Воздух – среда нашего обитания 944.87 KB
  Цели: Практическая – учить использовать разные источники, в том числе Интернет (электронные словари и энциклопедии)для поиска необходимой информации. Совершенствовать навыки практической работы с лабораторным оборудованием.
82219. Дружба. Друг, товариш, приятель 1.47 MB
  Передаючи мікрофон діти по черзі висловлюють свою думку на рахунок даного запитання – кожен з них виокремлює по одній рисі характеру що притаманна другові. А як на вашу думку хто з казкових чи мультиплікаційних героїв є прикладом справжнього другадіти висловлюють власні припущення.
82220. Хліб – не просто їжа 273 KB
  Запитання: то з яким продуктом харчування ми зустрічаємося кожен день Сьогодні ми поговоримо з вами про найдорожче золото на землі хліб. Коли ж хліб вперше прийшов на стіл до людини Вченіархеологи різних країн світу після вивчення багатьох матеріалів підтвердили що першою хлібною рослиною треба вважати не жито і пшеницю а дуб.
82221. Еврика! Інтелектуальна гра у 10-11 класах 43 KB
  Як називається число при якому значення многочленна дорівнює нулю Які квадратні рівняння можна швидко розв’язати за допомогою теореми Вієта Назвіть відомі Вам способи розв’язування систем лінійних рівнянь Як називається графік квадратичної функції Коли дріб дорівнює нулю...
82222. Інтелект-шоу «ЕОМ – Еврика» 4.78 MB
  Головна мета нашого інтелект-шоу – розвинути пізнавальну діяльність учнів у області інформатики та інших предметів, знання яких необхідні при вивченні предмету, надати учням можливість продемонструвати ці знання, свою ерудицію та захоплення.
82223. Проведення реєстрації осіб, які виявили бажання пройти зовнішнє незалежне оцінювання. Робота з програмою створення заяви-реєстраційної картки 206.5 KB
  Мета уроку: ознайомити учнів з порядком реєстрації на зовнішнє незалежне оцінювання, навчити учнів користуватися програмою реєстрації на ЗНО, ознайомити учнів з правами та обов’язками осіб, які бажають взяти участь у ЗНО, розвивати в учнів самостійність, виховувати в учнів почуття відповідальності.
82224. Урок-тренинг «Здоровый образ жизни» 176.5 KB
  Нам всегда не хватает времени поговорить о наболевших вопросах поэтому сегодня в кругу друзей мы хотим поговорить о здоровом образе жизни. Упражнение От чего зависит здоровье Цель: определить что собственное поведение образ жизни является главнейшим фактором влияющим на здоровье человека.
82225. Земля на зернятці стоїть 2.5 MB
  Господар: Хліб -– це те що завжди було турботою і радістю людини чому вона віддавала свій труд і талант. Хліб для кожного з нас звичний як сонячне світло чи дихання і таке ж необхідне. Без хліба не можна уявити ні степової далі ні світанку ні рідного дому.