Интерфейсы, шины и разъемы компьютера — [340]

Как работает компьютерный автобус? Компоненты и функции

Операция в основном состоит из прохождения электрических сигналов через металлические проводники и их приема другим компонентом в соответствии с интегрированными протоколами, которые они обрабатывают вместе.

Они также могут проводить оцифрованные сигналы и определять их пропускную способность в соответствии с количеством повторений, которые они могут выполнить за определенное время, классифицированными по отправке этой частоты и ширине данных. Это соотношение обратно пропорционально друг другу.

Компоненты шины:

• Кабели , которые используются для передачи электроэнергии.
• Доска , на которой напечатаны цепи дорог, дорожек и других дорог. элементы с материалами, которые являются проводящими или нет электричества. Его миссия состоит в том, чтобы управлять и доставлять данные между компонентами.
• Резисторы , как мы назвали, это электронные компоненты, которые предназначены для работы в качестве сопротивления, то есть анализируют передачу, которая существует между двумя точками электрической частоты, генерируя контроль над максимальным током, который проходит через нее.
• Конденсаторы работают, чтобы иметь возможность накапливать энергию и в то же время передавать ее различным элементам, которые нуждаются в этом. немедленное электричество. Ваша работа пассивна.

Что такое шина и как она используется в вычислениях?

Компьютерная шина — это система, с помощью которой различные компоненты компьютера передают и связывают данные, которыми они делятся друг с другом.

Это делается с помощью схемы, напечатанной на разных пластинах и состоящей из кабелей или дорожек, резисторов. (которые несут ответственность за появление электрического сопротивления в определенных частях цепи) и конденсаторы (отвечают за работу в качестве накопителя энергии, в которых они нуждаются. Эти цепи).

В компьютерной архитектуре существует два типа передачи данных. Первый — это последовательная передача, которая может передавать по одному биту за раз. Другой тип передачи — это параллельный вызов, который может передавать до 8 бит за раз.

В настоящее время каналы используются для передачи нескольких автобусов одновременно, из которых наиболее часто используются шины последовательного типа. Мы рассмотрим эту тему более подробно в последней части статьи.

Благодаря существованию этих компьютерных автобусов, мы можем заставить микропроцессор взаимодействовать с памятью; как входные порты , например, клавиатура, мышь и микрофон; et выходные порты, такие будь то монитор, принтер или динамики с разными частями операционной системы .

Accessing and modifying your data

If you have any questions or want to know which personal data we have about you, please contact us. You can contact us by using the information below. You have the following rights:

• You have the right to know why your personal data is needed, what will happen to it, and how long it will be retained for.
• Right of access: You have the right to access your personal data that is known to us.
• Right to rectification: you have the right to supplement, correct, have deleted or blocked your personal data whenever you wish.
• If you give us your consent to process your data, you have the right to revoke that consent and to have your personal data deleted.
• Right to transfer your data: you have the right to request all your personal data from the controller and transfer it in its entirety to another controller.
• Right to object: you may object to the processing of your data. We comply with this, unless there are justified grounds for processing.

Please make sure to always clearly state who you are, so that we can be certain that we do not modify or delete any data of the wrong person.

Шины материнской платы. Назначение и основные параметры.

Материнская (или системная) плата – элемент, который управляет внутренними связями и взаимодействует через прерывания с другими внешними устройствами. Влияет на общую производительность компьютера.

Характеристиками материнских плат являются:

Поддерживаемые процессоры: разъем, внешняя и внутренняя тактовые частоты, напряжение питания.

Чипсет – микросхема встроенная в материнскую плату.

Системные шины и частотные параметры. С помощью существующих перемычек на плате или средствами BIOS можно установить необходимые тактовые частоты процессора: внешнюю и внутреннюю – для процессора и его шины (FSB), внутреннюю – для процессора и кэш-памяти L1 и L2.

Оперативная память: объем, количество и тип разъемов.

Контроллеры и адаптеры: контроллеры гибких и жестких дисков, видеоадаптеры, контроллер клавиатуры; в случае интегрированных плат, количество адаптеров и контроллеров увеличивается.

Количество и типы разъемов шин расширения для плат контроллеров

Форм-фактор плат: размеры материнских плат, ее крепление, расположение элементов, слотов и внешних разъемов.

Блоки питания отличаются по мощности: 150 Вт, 200 Вт, 230/250 Вт, 300/350 Вт и прочие (для мини-компьютеров, серверов и т.д.). Задача блока питания — это преобразование напряжения сети 220 В (110 В) в напряжения питания конструктивных элементов компьютера: +12В, +5В и +3,3В (для АТХ).

Шина –совокупность электрических линий для обмена данными между частями компьютера. Тип шины определяет сигналы, которые передаются по этим линиям.

а) центральные: – цп и сев мост; шины памяти и цп(сев мост и ОЗУ); межмостовая шина(сев и южн).

б) перифирийные шины – связь перефирийных шин с центральными щинами

USB-допускает внешние подключения периферийных устройств к компьютеру, используя шинную архитектуру, позволяющую к каждому порту USB подключить последовательно до 127 различных устройств. Шина ориентирована на устройства ввода, телекоммуникационное оборудование, принтеры, аудио/видео устройства, устройства внешней памяти. Скорость передачи данных до 480 Мбит/с, длина кабеля до 5 м.

FIRE WIRE-Используется для подключения высокоскоростных устройств хранения данных и цифровой видеоэлектроники. Скорость передачи 100, 200, 800 Мбит/с, длина кабеля до 4,5 м, можно использовать до 63 подключаемых устройств.

Функц:

Шина данных-обработка данных

Шина адреса- по ним идут адреса ячеек памяти

Шина управления(сист.) – команды управления.

Параметры:Ширина –сколько бит может пройти – 64; Пропускная способность – объем информации проходящий за единицу времени(мб/сек)…(пропуск способоность= такт частота*ширина шины)

В персональных компьютерах используются системные шины стандартов ISA, EISA, VESA, VLB и PCI. ISA, EISA, VESA и VLB, которые в настоящее время являются устаревшими и не выпускаются на современных материнских платах. Сегодня самой распространенной является шина PCI.

Существуют и специализированные шины, например внутренние шины процессоров или шина для подключения видеоадаптеров — AGP.

Имеются как 64-разрядные расширения шины PCI, так и 32-разрядные, работающие на частоте 66 МГц.

Дата добавления: 2015-01-30 ; просмотров: 19 | Нарушение авторских прав

Двойная независимая шина

В качестве Дизайн процессора превратился в использование быстрее местные автобусы и медленнее периферийные шины, Intel принял двойная независимая шина (DIB) терминология[который? ], используя внешний фронтальный автобус к основной системе объем памяти, а внутренний задний автобус между одним или несколькими процессорами и Кеши процессора. Это было введено в Pentium Pro и Pentium II продукты в середине-конце 1990-х гг. Первичная шина для передачи данных между ЦП и основной памятью, а также устройствами ввода и вывода называется фронтальный автобус, а задний автобус обращается к кэш-памяти 2-го уровня.

С 2005/2006 г., учитывая архитектуру, в которой 4 процессора совместно используют набор микросхем, DIB состоит из двух шин, каждая из которых используется двумя ЦП. Теоретическая полоса пропускания удваивается по сравнению с общей фронтальный автобус в лучшем случае до 12,8 ГБ / с. Тем не менее, информация отслеживания, полезная для обеспечения согласованности кэша общих данных, находящихся в разных кэшах, должна отправляться в широковещательном режиме, что снижает доступную полосу пропускания. Чтобы смягчить это ограничение, в набор микросхем был вставлен фильтр отслеживания, чтобы кэшировать информацию отслеживания.

Современные персональные и серверные компьютеры используют высокопроизводительные технологии взаимодействия, такие как Гипертранспорт и Intel QuickPath Interconnect, в то время как архитектура системной шины продолжала использоваться на более простых встроенных микропроцессорах. системная шина может быть даже внутренней для одной интегральной схемы, что дает система на кристалле. Примеры включают AMBA, CoreConnect, и Wishbone.

Системная шина — что это?

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru. Очень часто на просторах интернета можно встретить много всякой компьютерной терминологии, в частности – такое понятие, как “Системная шина”. Но мало кто знает, что именно означает этот компьютерный термин. Думаю, сегодняшняя статья поможет внести ясность.

Системная шина (магистраль) включает в себя шину данных, адреса и управления. По каждой их них передается своя информация: по шине данных – данные, адреса – соответственно, адрес (устройств и ячеек памяти), управления – управляющие сигналы для устройств. Но мы сейчас не будем углубляться в дебри теории организации архитектуры компьютера, оставим это студентам ВУЗов. Физически магистраль представлена в виде многочисленных дорожек (контактов) на материнской плате.

Существует несколько разновидностей шины FSB, например, на материнских платах с процессорами Intel шина FSB обычно имеет разновидность QPB, в которой данные передаются 4 раза за один такт. Если речь идет о процессорах AMD, то там данные передаются 2 раза за такт, а разновидность шины имеет название EV6. А в последних моделях CPU AMD, так и вовсе – нет FSB, ее роль выполняет новейшая HyperTransport.

Итак, между чипсетом и центральным процессором данные передаются с частотой, превышающей частоту шины FSB в 4 раза. Почему только в 4 раза, см. абзац выше. Получается, если на коробке указано 1600 МГц (эффективная частота), в реальности частота будет составлять 400 МГц (фактическая)

В дальнейшем, когда речь пойдет о разгоне процессора (в следующих статьях), вы узнаете, почему необходимо обращать внимание на этот параметр. А пока просто запомните, чем больше значение частоты, тем лучше

Кстати, надпись “O.C.” означает, буквально “разгон”, это сокращение от англ. Overclock, то есть это предельно возможная частота системной шины, которую поддерживает материнская плата. Системная шина может спокойно функционировать и на частоте, существенно ниже той, что указана на упаковке, но никак не выше нее.

Итак, подставляем наши данные в формулу, в итоге получается: 1600 * 64 = 102 400 МБит/с = 100 ГБит/с = 12,5 ГБайт/с. Такова пропускная способность магистрали между чипсетом и процессором, а точнее, между северным мостом и процессором. То есть системная, FSB, процессорная шины – все это синонимы. Все разъемы материнской платы – видеокарта, жесткий диск, оперативная память “общаются” между собой только через магистрали. Но FSB не единственная на материнской плате, хотя и самая главная, безусловно.

Как видно из рисунка, Front-side bus (самая жирная линия) по-сути соединяет только процессор и чипсет, а уже от чипсета идет несколько разных шин в других направлениях: PCI, видеоадаптера, ОЗУ, USB. И совсем не факт, что рабочие частоты этих подшин должны быть равны или кратны частоте FSB, нет, они могут быть абсолютно разные. Однако, в современных процессорах часто контроллер ОЗУ перемещается из северного моста в сам процессор, в таком случае получается, что отдельной магистрали ОЗУ как бы не существует, все данные между процессором и оперативной памятью передаются по FSB напрямую с частотой, равной частоте FSB.

Список использованной литературы

1. Информатика: Базовый курс: учебное пособие / под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2009.

2. Информатика в экономике: учебное пособие / под ред. Б.Е. Одинцова, А.Н. Романова. – М.: Вузовский учебник, 2008.

3. Информатика для экономистов: учебник / под ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФРА-М, 2006.

4. Информатика: учебник для вузов/ под ред. Н. В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2000.

5. Колиснеченко О.В., Шишигин И.В. Аппаратные средства ПК. – Спб.: БХВ – Петербург, 2002.

6. Экономическая информатика: учебник для вузов / под ред. В.П. Косарева. – М.: Финансы и статистика, 2006.

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/ (энциклопедия)

8. http://ru.wikiversity.org/wiki/ (учебные материалы)

9. http://slovari.yandex.ru/ (словарь)

Обзор шин пк.

Все компоненты ПК объединены между
собой проводниками (кабелями) позволяющими
обмениваться данными, адресной
информацией, управлять режимами работы,
подключать питание и т.д.

Группы проводников, объединённые по
определённым признакам носят название
шин или магистралей.

В архитектуре ПК выделяют системные
шины (шины расширения — Expansion Bus) и
локальные шины. Основной обязанностью
системной шины является передача
информации между базовым МП и остальными
электронными компонентами компьютера.

Локальные шины вводятся для повышения
производительности ПК при работе с
устройствами, требующими передачи
больших объёмов информации (например,
накопителей, видеоадаптеров). Локальные
шины связывают между собой процессор
непосредственно с контроллерами
периферийных устройств.

Как следует из названия системные шины
(шины расширения) предназначены для
подключения различных адаптеров
периферийных устройств, расширяющих
возможности компьютера.

Интерфейсы шин начали свою историю с
8-битной шины ISA. Открытость этой шины
обеспечила появление широкого спектра
плат расширения, позволяющих использовать
PC в различных случаях, вплоть до применения
в качестве управляющего компьютера в
различных системах автоматизации.

С появлением АТ-286 шина ISA была
модифицирована, что позволило повысить
её производительность. Шина EISA явилась
откликом на потребность в
высокопроизводительном обмене для
серверов. Это довольно дорогая шина и
распространена не так широко. В шину
EISA можно установить и ISA – адаптеры.

Шина МСА, выдвинутая фирмой IBM как
прогрессивная альтернатива ISA, не была
поддержана производителями блоков PC,
так её спецификация не была открытой.
В результате она практически отмерла
вместе с семейством ПК IBM PS/2.

C появлением МП i486 появилась потребность
в повышении производительности
вычислительной системы, т.о. родилась
локальная шина VLB. Принципиальная
привязка к шине процессора 486 не обеспечила
ей долгого существования — пришла пора
Pentium.

С процессорами 486 появилась и другая
скоростная шина PCI. Она является новым
этажом в архитектуре PC , к которому
подключается шина типа ISA/EISA.

Шина PCI является в настоящее время
стандартной для ПК и используется с
процессорами 4,5 и 6 поколений.

Развитием шины PCI, нацеленным на дальнейшее
повышение производительности обмена,
является порт AGP, специально предназначенный
для подключения мощных графических
адаптеров.

Местоположение шин в архитектуре
современных ПК иллюстрирует рис.26.1.

Рис.26.1.

Системная шина — что это?

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru. Очень часто на просторах интернета можно встретить много всякой компьютерной терминологии, в частности — такое понятие, как «Системная шина». Но мало кто знает, что именно означает этот компьютерный термин. Думаю, сегодняшняя статья поможет внести ясность.

Системная шина (магистраль) включает в себя шину данных, адреса и управления. По каждой их них передается своя информация: по шине данных — данные, адреса — соответственно, адрес (устройств и ячеек памяти), управления — управляющие сигналы для устройств. Но мы сейчас не будем углубляться в дебри теории организации архитектуры компьютера, оставим это студентам ВУЗов. Физически магистраль представлена в виде многочисленных дорожек (контактов) на материнской плате.

Я не случайно на фотографии к этой статье указал на надпись «FSB». Дело в том, что за соединение процессора с чипсетом отвечает как раз шина FSB, которая расшифровывается как «Front-side bus» — то есть «передняя» или «системная». И ее частота является важным параметром, на который обычно ориентируются при разгоне процессора, например.

Существует несколько разновидностей шины FSB, например, на материнских платах с процессорами Intel шина FSB обычно имеет разновидность QPB, в которой данные передаются 4 раза за один такт. Если речь идет о процессорах AMD, то там данные передаются 2 раза за такт, а разновидность шины имеет название EV6. А в последних моделях CPU AMD, так и вовсе — нет FSB, ее роль выполняет новейшая HyperTransport.

Итак, между чипсетом и центральным процессором данные передаются с частотой, превышающей частоту шины FSB в 4 раза. Почему только в 4 раза, см. абзац выше. Получается, если на коробке указано 1600 МГц (эффективная частота), в реальности частота будет составлять 400 МГц (фактическая)

В дальнейшем, когда речь пойдет о разгоне процессора (в следующих статьях), вы узнаете, почему необходимо обращать внимание на этот параметр. А пока просто запомните, чем больше значение частоты, тем лучше

Кстати, надпись «O.C.» означает, буквально «разгон», это сокращение от англ. Overclock, то есть это предельно возможная частота системной шины, которую поддерживает материнская плата. Системная шина может спокойно функционировать и на частоте, существенно ниже той, что указана на упаковке, но никак не выше нее.

Вторым параметром, характеризующим системную шину, является пропускная способность. Это то количество информации (данных), которая она может пропустить через себя за одну секунду. Она измеряется в Бит/с. Пропускную способность можно самостоятельно рассчитать по очень простой формуле: частоту шины (FSB) * разрядность шины. Про первый множитель вы уже знаете, второй множитель соответствует разрядности процессора — помните, x64, x86(32)? Все современные процессоры уже имеют разрядность 64 бита.

Итак, подставляем наши данные в формулу, в итоге получается: 1600 * 64 = 102 400 МБит/с = 100 ГБит/с = 12,5 ГБайт/с. Такова пропускная способность магистрали между чипсетом и процессором, а точнее, между северным мостом и процессором. То есть системная, FSB, процессорная шины — все это синонимы. Все разъемы материнской платы — видеокарта, жесткий диск, оперативная память «общаются» между собой только через магистрали. Но FSB не единственная на материнской плате, хотя и самая главная, безусловно.

Как видно из рисунка, Front-side bus (самая жирная линия) по-сути соединяет только процессор и чипсет, а уже от чипсета идет несколько разных шин в других направлениях: PCI, видеоадаптера, ОЗУ, USB. И совсем не факт, что рабочие частоты этих подшин должны быть равны или кратны частоте FSB, нет, они могут быть абсолютно разные. Однако, в современных процессорах часто контроллер ОЗУ перемещается из северного моста в сам процессор, в таком случае получается, что отдельной магистрали ОЗУ как бы не существует, все данные между процессором и оперативной памятью передаются по FSB напрямую с частотой, равной частоте FSB.

Пока что это все, спасибо.

Как избавиться от ненужной резины

Старые шины нельзя просто выкинуть в мусорный контейнер или закопать. Это отходы 4 класса опасности, их необходимо утилизировать.

Шины можно продать на «Авито» или другом сервисе объявлений. Получится, если нет серьезных повреждений и глубина протектора позволяет эксплуатировать их дальше.

Старые шины охотно забирает шиномонтаж. Бесплатно, если протектора хватит на сезон. Если резина изношена окончательно, примут покрышки на утилизацию и возьмут 100—250 Р за одну покрышку.

Еще покрышки можно сдать на утилизацию самостоятельно. Есть организации, которые принимают изношенную резину на утилизацию и не просят за это денег. Бывает, организуют специальные пункты приема, контейнеры или приезжают за шинами.

Контейнер для приема шин на утилизацию

Типы FSB

BSB – объединяет процессор с кэшем второго уровня, где применяется двойная шина DIB.

GTL и GTL+ – логика с частотой до 1,6 ГГц. Первая разработана для процессоров Pentium II и отличается работой при пониженном напряжении, чем экономит электрическую энергию. Вторая – её усовершенствование – создана для Pentium IV.

DMI – разработка Intel для объединения мостов материнских плат с сокетом LGA 1156 с встроенным контроллером памяти. Пропускная способность достигает 2 ГБ/с.

QPB – наиболее распространённая FSB, способная передавать 4 блока информации либо пару адресов за один такт. При ширине 64 бита за такт пересылает до 256 бит или 32 байт информации. Обеспечивает пропускную способность – до 8,5 ГБ/с.

HyperTransport – высокоскоростная двунаправленная последовательно-параллельная FSB от AMD с мизерными задержками. Отличается оригинальной схемой соединений, способами объединения тоннелей и мостов. 

QuickPath Interconnect (QPI) – последовательная FSB от Intel для объединения процессоров в мультипроцессорных системах, переноса данных между ЦП и чипсетом. Создана как альтернатива HyperTransport. Применяется на материнских платах с сокетами LGA 1366 и 1156.

Остальные интерфейсы вроде MCA, EISA, ISA устарели.

К локальным шинам относят PCI, PCIe, USB, SATA. 

Камерные и бескамерные шины

Роберт Томпсон создав камерную шину просто не имел технической возможности разработать безкамерную. Его камера, состоящая из клееной парусины, была надежно защищена обтянутой кожей, но технологический прогресс просто вытеснил его произведение искусства.

Главное отличительная способность безкамерного варианта в том, что в случае пробития каркаса, давление воздуха падает значительно медленнее относительно первого варианта, давая возможность добраться до ближайшего шиномонтажного обслуживания не вызывая эвакуатор. Несмотря на то, что камеру можно отремонтировать самому и на этом сэкономить, большинство придерживается нового бескамерного типа.

2019

2019

  Появление шины CXL >>>

ID материала: 12529

/ Просмотров: 371

/ вычислительная техника / материнская плата / Шины, порты, разъемы

Появление первой спецификации шины CXL, предназначенной для суперкомпьютеров. Compute Express Link (CXL) — это открытый стандарт обеспечивающий высокоскоростное соединение между такими компонентами, как центральный процессор (процессоры), оперативная память и платы расширения.

Инициатором разработки явилась компания Intel. Развитием шины занимается специально созданный для этого консорциум — CXL Consortium.

2019

  Появление спецификации шины PCI-e версии 5.0 >>>

ID материала: 11267

/ Просмотров: 544

/ вычислительная техника / материнская плата / Шины, порты, разъемы

Хронология

06.2017 г. — PCI-SIG анонсировала предварительную спецификацию PCI Express 5.0.

10.12.2018 г. — PCI SIG выпустила версию 0.9 спецификации PCIe 5.0.

29.05.2019 г. — PCI-SIG официально объявила о выпуске окончательной спецификации PCI-Express 5.0.

20.11.2019 г. — компания Jiangsu Huacun представила первый контроллер PCIe 5.0 HC9001, изготовленный по 12-нм техпроцессу. Производство запущено в 2020 году.

04.11.2021 г. — Intel представила свои новые процессоры на архитектуре Alder Lake, поддерживающие…

Детали реализации

Шины могут быть параллельными шинами, которые передают слова данных параллельно по нескольким проводам, или последовательные шины, которые переносят данные в последовательной битовой форме. Добавление дополнительных силовых и управляющих соединений, дифференциальных драйверов и соединений для передачи данных в каждом направлении обычно означает, что большинство последовательных шин имеют больше проводников, чем минимум из проводников, используемых в 1-Wire и UNI / O. По мере увеличения скорости передачи данных проблемы, связанные с синхронизацией, потребляемой мощностью, электромагнитными помехами и перекрестными помехами на параллельных шинах, становится все труднее и труднее обойти. Частичное решение этой проблемы заключалось в двойной прокачке шины. Часто последовательная шина может работать с более высокими общими скоростями передачи данных, чем параллельная шина, несмотря на меньшее количество электрических соединений, поскольку последовательная шина по своей сути не имеет временного сдвига или перекрестных помех. USB, FireWire и Serial ATA являются примерами этого. Многоточечные соединения плохо работают для быстрых последовательных шин, поэтому в большинстве современных последовательных шин используются конструкции или концентраторы.

Сетевые соединения, такие как Ethernet, обычно не считаются шинами, хотя различие в основном концептуальное, а не практическое. Атрибут, обычно используемый для характеристики шины, заключается в том, что шина обеспечивает питание подключенного оборудования. Это подчеркивает происхождение шины шины архитектуры шины как коммутируемое или распределенное питание. Сюда не входят такие схемы, как шины, такие как последовательный RS-232, параллельный Centronics, IEEE 1284 интерфейсы и Ethernet, поскольку для этих устройств также требовались отдельные источники питания. Устройства с универсальной последовательной шиной могут использовать питание от шины, но часто используют отдельный источник питания. Это различие иллюстрируется системой телефонной с подключенным модемом, где соединение RJ11 и связанная с ним схема модулированной сигнализации не считается шиной и аналогична соединение Ethernet. Схема подключения телефонной линии не рассматривается как шина в отношении сигналов, но центральный офис использует шины с переключающими планками для соединения между телефонами.

Однако это различие — «что питание обеспечивается шиной» — не имеет места во многих авиационных системах, где соединения данных, такие как ARINC 429, ARINC 629, MIL-STD-1553B (STANAG 3838) и EFABus (STANAG 3910 ) обычно называют «шинами данных» или, иногда, «шинами данных». «. Такие бортовых данных обычно характеризуются наличием нескольких устройств или элементов / блоков, заменяемых по линии (LRI / LRU), подключенных к общему, совместно используемому носителю. Они могут, как и в случае с ARINC 429, быть симплексными, то есть иметь LRI / LRU с одним источником или, как в ARINC 629, MIL-STD-1553B и STANAG 3910, быть дуплексными, позволяют всем подключенным LRI / LRU действовать в разное время (полудуплекс ) как передатчики и приемники данных.

Мультиплексирование шины

Некоторые процессоры используют выделенный провод для каждого бита адресной шины, шины данных и шины управления. Например, 64-контактный STEbus состоит из 8 физических проводов, выделенных для 8-разрядной шины данных, 20 физических проводов, выделенных для 20-разрядной адресной шины, 21 физического провода, выделенного для шины управления, и 15 физических проводов, предназначенных для различных силовых шин.

Для мультиплексирования шины требуется меньше проводов, что снижает затраты на многие ранние микропроцессоры и микросхемы DRAM. Одна общая схема мультиплексирования, адресное мультиплексирование, уже упоминалась. Другая схема мультиплексирования повторно использует контакты адресной шины в качестве контактов шины данных, подход, используемый обычным PCI. Различные «последовательные шины» можно рассматривать как окончательный предел мультиплексирования, отправляя каждый из бит адреса и каждый бит данных по одному через один вывод (или одну дифференциальную пару).

Фоновый сценарий

Многие компьютеры были основаны на Первый проект отчета о EDVAC отчет опубликован в 1945 году. Архитектура фон Неймана, центральный блок управления и арифметико-логическое устройство (ALU, которую он назвал центральной арифметической частью) были объединены с память компьютера и ввод и вывод функции по формированию компьютер с хранимой программой. В Отчет представила общую организацию и теоретическую модель компьютера, но не реализацию этой модели.Вскоре дизайнеры интегрировали блок управления и ALU в то, что стало известно как центральное процессорное устройство (ЦПУ).

Компьютеры в 1950-х и 1960-х годах, как правило, строились по индивидуальному заказу. Например, ЦП, память и блоки ввода / вывода представляли собой один или несколько шкафов, соединенных кабелями. Инженеры использовали общие методы стандартизированных пучков проводов и расширили концепцию как объединительные платы использовались для удержания печатные платы в этих ранних машинах. Название «автобус» уже использовалось для «шины «которые передавали электроэнергию различным частям электрических машин, включая ранние механические вычислители.Появление интегральные схемы значительно уменьшился размер каждого компьютерного блока, и автобусы стали более стандартизированными.Стандартные модули могли быть связаны между собой более единообразными способами, и их было легче разрабатывать и поддерживать.

Виды шин

Шины можно классифицировать по нескольким параметрам.

Сезонный фактор

Рисунок протектора летних и зимних шин

По сезонному фактору различают летние, зимние и всесезонные шины. Сезонность шины определяется по рисунку протектора. На летней резине отсутствует микрорисунок, зато присутствуют ярко выраженные бороздки для стока воды. Это обеспечивает максимальное сцепление колес с асфальтом.

Зимние шины от летних можно отличить по узким канавкам протектора, которые позволяют резине не терять свою эластичность и хорошо держать машину даже на обледенелой дороге.

Существуют и так называемые “всесезонные шины”, о плюсах и минусах которых можно сказать следующее: они одинаково хорошо показывают себя как в жару, так и в холод, однако обладают весьма средними эксплуатационными характеристиками.

Способ герметизации внутреннего объема

По этому показателю различают “камерные” и “бескамерные шины”. Бескамерные шины – это шины, имеющие только покрышку. В них герметичность достигается за счет устройства последней.

Внедорожные шины

Этот класс шин отличается повышенной проходимостью. Резина характеризуется высоким профилем и глубокими канавками протектора. Подходит для езды по глинистым и грязевым участкам, крутым склонам и прочему бездорожью. Но на этой резине не получится развить достаточную скорость на ровной дороге. В обычных условиях эта шина плохо “держит дорогу”, в следствие чего снижается безопасность движения, а протектор быстро изнашивается.

Рисунок протектора шин

Рисунок протектора шины

По рисунку протектора различают шины с ассиметричным, симметричным и направленным рисунками.

Симметричный рисунок наиболее распространен. Параметры шины с таким протектором наиболее , а сама шина в большей степени приспособлена для эксплуатации на сухой дороге.

Наивысшие эксплуатационные свойства имеют шины с направленным рисунком, который придает покрышке устойчивость к аквапланированию.

Шины с ассиметричным рисунком реализуют в одной покрышке двойную функцию: управляемость на сухой дороге и надежность сцепления на мокром дорожном покрытии.

Низкопрофильные шины

Этот класс шин разработан специально для скоростного движения. Они обеспечивают быстрый разгон и уменьшают тормозной путь. Но, с другой стороны, эти шины не отличаются плавностью хода и характеризуются шумностью при движении.

Слики

Слики – еще один класс шин, который можно выделить отдельной. Чем отличаются слики от остальных шин? Абсолютной гладкостью! Протектор не имеет ни канавок, ни бороздок. Слики хорошо себя показывают только на сухой дороге. Используются в основном в автоспорте.

Описание

Чтобы обеспечить еще большую модульность при сниженной стоимости, объем памяти и Шины ввода / вывода (и необходимые контроль и силовые автобусы ) иногда объединялись в единую системную шину.Модульность и стоимость стали важными, поскольку компьютеры стали достаточно маленькими, чтобы поместиться в одном шкафу (и клиенты ожидали аналогичного снижения цен).Корпорация цифрового оборудования (DEC) еще больше снизила стоимость серийного производства миникомпьютеры, и ввод-вывод с отображением памяти в шину памяти, так что устройства оказались ячейками памяти. Это было реализовано в Юнибус из PDP-11 примерно в 1969 году, что устраняет необходимость в отдельной шине ввода-вывода.Даже такие компьютеры, как PDP-8 без ввода-вывода с отображением памяти вскоре были реализованы с системной шиной, которая позволяла вставлять модули в любой слот.Некоторые авторы назвали это новой модернизированной «моделью» компьютерной архитектуры.

Многие ранние микрокомпьютеры (с ЦП обычно на одном Интегральная схема ) были построены с единой системной шиной, начиная с Автобус С-100 в Альтаир 8800 компьютерная система около 1975 года.В IBM PC использовал Стандартная отраслевая архитектура (ISA) в качестве системной шины в 1981 году. Пассивные объединительные платы ранних моделей были заменены стандартом размещения ЦП и ОЗУ на плате. материнская плата, только с дополнительным дочерние платы или же карты расширения в слотах системной шины.

Простой симметричная многопроцессорная обработка с использованием системной шины

В Multibus стал стандартом Институт инженеров по электротехнике и электронике как стандарт IEEE 796 в 1983 году.Sun Microsystems разработал SBus в 1989 году для поддержки небольших карт расширения.Самый простой способ реализовать симметричная многопроцессорная обработка заключалась в том, чтобы подключить более одного процессора к общей системной шине, которая использовалась в течение 1980-х гг. Однако общая шина быстро стала узким местом, и были изучены более сложные методы подключения.

Даже в очень простых системах шина данных в разное время управляется программной памятью, ОЗУ и устройствами ввода-вывода. автобусный спор на шине данных в любой момент времени только одно устройство управляет шиной данных. В очень простых системах требуется, чтобы только шина данных была двунаправленной. В очень простых системах регистр адреса памяти всегда управляет адресной шиной, устройство управления всегда управляет шиной управления, а адресный декодер выбирает, какому конкретному устройству разрешено управлять шиной данных во время этого цикла шины. В очень простых системах каждый цикл обучения начинается с цикла READ memory, где программная память передает инструкцию на шину данных, в то время как регистр инструкций фиксирует эту инструкцию на шине данных. некоторые инструкции продолжаются циклом памяти WRITE, где регистр данных памяти передает данные на шину данных в выбранное ОЗУ или устройство ввода-вывода. Другие инструкции продолжаются другим циклом памяти READ, когда выбранное ОЗУ, память программ или устройство ввода-вывода передает данные на шину данных, в то время как регистр данных памяти фиксируется данные из шины данных.

Более сложные системы имеют шина с несколькими ведущими — у них не только много устройств, каждое из которых управляет шиной данных, но и множество автобусные мастера что каждый из них управляет адресной шиной. адресной шиной, а также шиной данных в шпионить за автобусом системы должны быть двунаправленной шиной, часто реализуемой как трехгосударственный автобус.Чтобы предотвратить конфликты на адресной шине, автобусный арбитр выбирает, какому конкретному мастеру шины разрешено управлять адресной шиной во время этого цикла шины.