Интерфейсная система ПК. Шины расширений. Локальные шины.Периферийные шины. Семейство последовательных интерфейсов PCI Express.

Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей. Все интерфейсы ЭВМ можно разделить на внутримашинные и внешние. Внутримашинный интерфейс – система связи и сопряжения узлов и блоков компьютера между собой; внешние интерфейсы обеспечивают связь компьютера с внешними устройствами и другими компьютерами. В подавляющем большинстве ПК в качестве современного интерфейса используется системная шина. Шина – совокупность линий связи, по которым информация передается одновременно. Под основной или системной шиной понимается шина между процессором и подсистемой памяти. Шины характеризуются разрядностью и частотой. Разрядность, или ширина шины – количество линий связи в шине, то есть число битов, которое может быть передано по шине одновременно. Тактовая частота шины – частота, с которой передаются последовательные биты информации по линиям связи. В качестве системной шины могут использоваться: шины расширений – шины общего назначения, позволяющие подключать большое число самых разнообразных устройств; локальные шины – часто специализирующиеся на обслуживании небольшого количества устройств определённого класса, преимущественно видеосистем. Широко используются также периферийные шины – интерфейсы для внешних запоминающих и многочисленных периферийных устройств.

Шины расширений:

- шина PC/XT – 8-разрядная шина данных, 20-разрядная шина адреса, тактовая частота 4.77 МГц, 4 линии аппаратных прерываний, 4 канала для прямого доступа в память, использовалась с МП 8086, 8088;

- шина PC/AT – 16-разрядная шина данных, 24-разрядная шина адреса, тактовая частота 8 МГц, 7 линий аппаратных прерываний, 4 канала для прямого доступа в память, использовалась с МП 80286;

- шина ISA представлена в двух версиях: для IBM PC/XT и для PC AT;

- шина EISA – 32-разрядная шина данных, 32-разрядная шина адреса, тактовая частота 8-10 МГц, функциональное и конструктивное расширение ISA;

- шина MCA – 32-разрядная шина, тактовая частота 10-20 МГц, созданная IBM для машин PS/2.

Локальные шины: - шины, подключаемые непосредственно к шине МП, работающие на тактовой частоте МП и обеспечивающие связь с некоторыми скоростными внешними по отношению к МП устройствами: основной и внешней памятью, видеосистемами и т.д.

- шина VLB – 1992 год, разрядность шины для данных – 32 бита, для адреса 30 бит, реальная скорость передачи данных по VLB – 80 Мбайт\с.

- шина PCI – самый распр. и универсальный интерфейс для подключения различных устройств. Базовая версия разработана в 1991 году, тактовая частота PCI 1.0 33 МГц, разрядность шины для данных – 32 бита, для адреса 32 бит, теоретическая пропускная способность 132 Мбайт\с. Шина является независимой от процессора и может работать параллельно с шиной процессора, не обращаясь к ней за запросами.

- шина AGP – интерфейс для подключения видеоадаптера к отдельной магистрали AGP, имеющей выход непосредственно на системную память. Шина AGP может работать с частотой системной шины до 133 МГц и обеспечивает пропускную способность в режиме AGP4x 1066 Мбайт. Имеет два режима работы: DMA и execute. В DMA основной памятью является память видеокарты. В Execute системная и локальная память логически равноправны.

Периферийные шины: обеспечивают связь центральных устройств с внешними устройствами (мышь, сканер и т.д.). Отличаются большим разнообразием. Периферийные шины IDE, ATA, EIDE, SCSI используются чаще всего в качестве интерфейса только для внешних запоминающих устройств. Существует много модификаций и расширений интерфейсов ATA/IDE:

- Fast ATA-2 или Enhanced IDE – поддерживает емкость диска до 2500 Мбайт и скорость обмена до 16.7 Мбайт\с.

- ATAPI – стандарт, созданный, чтобы напрямую подключать к интерфейсу АТА не только жесткие диски, но и дисководы CD-ROM, стримеры, сканеры и т.д. Современные версии интерфейса ATA/ATAPI-5, ATA/ATAPI-6 по протоколам UDMA/66 и UDMA/100 обеспечивают пиковую пропускную способность 66 и 100 Мбайт\с.

- UDMA – режим прямого доступа к памяти.

- SCSI является более сложным и мощным интерфейсом – упрощенным вариантом системной шины компьютера.

- RS-232 – интерфейс обмена данными по последовательному коммуникацинному порту (СОМ-порту). С его помощью подключаются и работают модем, мышь и т.д.

- IEEE 1284 – стандарт, описывающий спецификации параллельных скоростных интерфейсов SPP, ЕРР, ЕСР, как правило используемых для подключения через параллельные порты компьютера (LPT-порты) принтеров, сканеров, камер и т.д.

Семейство последовательных интерфейсов PCI Express: PCI Express использует совокупность независимых последовательных каналов передачи данных. Пропускная способность одного канала 200 Мбайт\с. Есть 1,2,4,8,16 и 32-канальные версии. PCI Express X1 может быть использован для любых карт расширения, PCI Express x8 и x16 – только для видеокарт.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.