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

11905. ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАШИНЫ АТВУДА 159.5 KB
  Лабораторная работа № 3 ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАШИНЫ АТВУДА Цель работы: Изучение динамики поступательного движения связанной системы тел с учетом сил трения. Приборы и принадлежности: машина Атвуда смонтированная на лабораторном мод...
11906. МАЯТНИК ОБЕРБЕКА 99 KB
  Лабораторная работа №4 МАЯТНИК ОБЕРБЕКА Цель работы: изучение основного закона динамики вращательного движения определение момента инерции системы грузов. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ3 со стойкой и блоком стержень с отверстиями два круглых
11907. Определение плотности твердого тела на примере цилиндра 85.5 KB
  Определение плотности твердого тела. Цель работы: познакомиться с методом обработки результатов измерений научиться пользоваться штангенциркулем и микрометром. Оборудование: цилиндр штангенциркуль микрометр...
11908. Основные правила работы в лабораториях кафедры прикладной физики 48 KB
  Основные правила работы в лабораториях кафедры прикладной физики I.На каждое лабораторное занятие студенты должны приносить ссобой: а лабораторный журнал тетрадь в клетку не менее 48 листов. бнесколько листов миллиметровой бумаги формата А4 А5. вклей для бума
11909. СТАТИСТИКА ВРЕМЕНИ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА (Статистическая обработка результатов измерений) 80.5 KB
  Лабораторная работа № 1 СТАТИСТИКА ВРЕМЕНИ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА Статистическая обработка результатов измерений Цель работы: определение времени реакции человека. Ознакомление со статистической обработкой результатов измерений. Приборы и принадлежности: измерител...
11910. ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК Введение Описание установки 38.39 KB
  Лабораторная работа № 5 ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК Введение Описание установки Рис. 1 Физический маятник представляет собой твердое тело в нашем случае стержень 12 с отверстиями который монтируется на блоке 11 закрепленном на стойке 10 модуля ЛКМ3 так чтобы ось блока не пр...
11911. Алгоритмы речевого кодирования в стандарте GSM 544.5 KB
  Лабораторная работа по курсу Информационные технологии в телекоммуникационных системых Алгоритмы речевого кодирования в стандарте GSM Содержание [0.0.1] Лабораторная работа [0.0.1.1] Алгоритмы речевого кодирования [0.1] В...
11912. Оценка качества речи, передаваемой по каналу GSM 704 KB
  Лабораторная работа по курсу Проектирование информационных и телекоммуникационных систем Оценка качества речи передаваемой по каналу GSM Содержание Лабораторная работа Содержание Задание Теорети...
11913. Изучение электронного осциллографа 717.55 KB
  Отчёт по лабораторной работе № 1 Изучение электронного осциллографа Цель работы. Ознакомление с устройством электронного осциллографа; изучение с помощью этого прибора процессов в простых электрических цепях. Приборы и оборудование. 1. Электронный о