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

14 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

47358. Общественные отношения, возникающие в связи определением организации адвокатуры России и некоторых зарубежных странах 333.5 KB
  В последние годы в нашей стране активно формируется рынок предоставления квалифицированной правовой помощи. Однако того количества профессиональных юристов, которое действует сегодня на территории Российской Федерации, явно недостаточно для обеспечения граждан и организаций юридической помощью.
47359. ЦИКЛ ТЕПЛОВОГО НАСОСА 650 KB
  Изучение цикла теплового насоса. Определение отопительного коэффициента (коэффициента преобразования) теплового насоса. Определение количества низкопотенциальной теплоты, отбираемой у окружающей среды. Определение количества теплоты, передаваемой в систему отопления помещения.
47361. Социально-психологические методы управления коллективом 243 KB
  Под социально-психологическими методами управления понимают конкретные приемы и способы воздействия на процесс формирования и развития самого коллектива и отдельных работников. Разделяют два метода: социальные (направленные на коллектив в целом), и психологические (направленные на отдельные личности внутри коллектива). Эти методы подразумевают внедрение различных социологических и психологических процедур в практику управления
47362. Модернизация координатной оси динамической подвижной лазерной головки 6.3 MB
  Областью практического применения разработанной координатной системы станка обеспечивает динамическое перемещение оптической оси лазерного излучения, а также положением фокуса луча над поверхностью раскройного стола с разрешением в тысячные доли миллиметра.
47366. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА. Исследование кавитационных свойств центробежного насоса 306.5 KB
  В ходе выполнения данной лабораторной работы мы исследовали и построили характеристики центробежного насоса, выбрали оптимальный режим работы, были построены характеристики