Контроллеры и системная магистраль
Таким образом, для работы компьютера необходим обмен ин- формацией между оперативной памятью и внешними устройства- ми. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно, так как между любым внешним ус- тройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных звена.
1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется элек- тронная схема, которая им управляет. Эта схема называется кон- троллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устрой- ствами.
2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропро- цессором и оперативной памятью через системную магистраль пе- редачи данных, которую обычно называют шиной (см.
подразд. 2.3).Быстродействие различных компонентов компьютера (процес- сора, оперативной памяти и контроллеров периферийных уст- ройств) может существенно различаться.
В процессоре используется внутреннее умножение частоты, так как частота процессора больше, чем частота работы системной шины, по которой производится обмен информацией между про- цессором и оперативной памятью. Умножение частоты началось с процессора 486ВХ2-66, собственная частота которого составляет 66 МГц, а частота шины в два раза меньше — 33 МГц. В современ- ных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины в 10 раз (частота процессора 1 ГГц, а частота шины — 100 МГц). Частота работы контроллеров периферийных устройств (например, видео- и звуковой карт), наоборот, мень- ше частоты системной шины.
Обмен информацией с такими уст- ройствами производится по специальной шине PCI (Peripheral Component Interconnect bus — шина взаимодействия периферий- ных устройств). Если частота системной шины составляет 100 МГц, то частота шины PCI в 3 раза меньше — 33 МГц (в настоящее время частота системной шины составляет 400 МГц и более).По мере увеличения разрешающей способности монитора и глубины цвета требования к быстродействию шины, связывающей видеоплату с процессором и оперативной памятью, возрастают. В настоящее время для подключения видеоплаты обычно использу- ется специальная шина AGP (Accelerated Graphic Port — ускорен-
ный графический порт) с частотой в несколько раз большей, чем шина PCI.
Для того чтобы можно было соединить друг с другом различ- ные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый ин- терфейс (от англ, inter — между + face — лицо). Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты.
Последовательные порты передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как СОМ1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель си- стемного блока. К последовательным портам обычно подключа- ются мышьи модем.
Параллельный порт передает одновременно восемь электри- ческих импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обо- значается параллельный порт как LPT, а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней стенке системного блока. Параллельный порт реализует более высокую скорость передачи информации, чем параллельные порты, и используется для под- ключения принтера.
Последовательный порт обменивается данными с процессо- ром побайтно, а с внешними устройствами — побитно. Парал- лельный порт получает и посылает данные побайтно.
В последние годы широкое распространение получил порт USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компь- ютеру сразу нескольких периферийных устройств (сканеры, циф- ровые камеры и др.).
Для подключения к компьютеру дополнительных устройств может использоваться также Small Computer System Interface (ин- терфейс малых вычислительных систем). SCSI-адаптеры устанав- ливаются в слоты расширения системной платы и обеспечивают высокоскоростное подключение до семи различных устройств (вин- честеров, сканеров, CD-ROM дисководов и др.). Для подключе- ния джойстиков, предназначенных для управления играми, ис- пользуется специальный Game-порт (игровой порт), который обычно размещается на звуковой плате.
3.1.4.
Еще по теме Контроллеры и системная магистраль:
- I. 1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМНЫХ ОПИСАНИЙ
- I. СИСТЕМНЫЕ ОПИСАНИЯ - ГЛАВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ПСИХОЛОГИИ
- Психология личности целостна, системна (принцип целостности, системности).
- ПРИНЦИП СИСТЕМНОСТИ
- § 2.4. Системный подход
- принцип системности
- Тема 1. Основные принципы системного анализа
- ГОЛОВОКРУЖЕНИЕ СИСТЕМНОЕ
- 2.1.4. Системный анализ
- принцип целостности, системности
- I. 2. ОБЪЕКТЫ СИСТЕМНЫХ ОПИСАНИЙ И ИХ СПЕЦИФИКА
- I. 3. 3. Конструирование системных описаний.
- I. 1. 3. Особенности системного подхода в психологии.
- Раздел 1. Системный и когнитивный аспекты методологии
- II. 1. ЛОГИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМНЫХ ОПИСАНИЙ
- II. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМНЫХ ОПИСАНИЙ
- В. А. Ганзен. СИСТЕМНЫЕ ОПИСАНИЯ В ПСИХОЛОГИИ, 1984
- I. 1. 1. Краткая характеристика системного подход.
- Системные работники
- 12.6. Системная динамика Форрестера