Интерфейсы и шины в вычислительной системе
 Скачать 0.6 Mb.
|
Стандартные интерфейсы ввода/выводаШина процессора – это шина, управляемая теми же сигналами, что и микросхема процессора. Из-за некоторых ограничений электрической природы с процессором может быть соединено лишь несколько устройств. На материнской плате обычно имеется еще одна шина, способная поддерживать большее количество устройств. Эти две шины соединены между собой с помощью специальной схемы, называемой мостом и предназначенной для преобразования сигналов в соответствии с протоколами, регулирующими применение этих двух шин. Устройства, подключенные к шине расширения, представляются процессору непосредственно соединенными с его собственной шиной. Мост вызывает небольшую задержку при пересылке данных между процессором и этими устройствами. Универсальный стандарт для шины процессора определить невозможно, поскольку ее структура очень тесно связана с архитектурой процессора. Структура шины зависит от электрических характеристик процессора, в том числе от его тактовой частоты. Однако на шину расширения эти ограничения не распространяются, поэтому для нее можно использовать стандартную схему сигналов. Для шин расширения разработан целый ряд стандартов. Некоторые стандарты разрабатывались объединенными усилиями крупных компаний, которые были заинтересованы в создании совместимых устройств. В этом разделе вы познакомитесь с тремя широко применяемыми стандартами шин: PCI (Peripheral Component Interconnect) SCSI (Small Computer Systems Interface) USB (Universal Serial Bus). Стандартные интерфейсы ввода-выводаПример компьютерной системы, в которой используется несколько стандартов интерфейса Процессор Основная память Мост Дополнительная память Контроллер SCSI ИнтерфейсEthernet Контроллер USB Интерфейс ISA Диск Видео Контроллер CD-ROM Дисковый контроллер Диск 1 Диск 2 CD-ROM Клавиатура Игровое устройство Шина процессора Шина PCI Шина SCSI Шина PCIШина PCI – это разновидность системной шины, появившейся в ответ на потребность в стандартизации используемых устройств. Она поддерживает функции, типичные для шины процессора, но в стандартизированном формате, независимо от типа процессора. Подключенные к этой шине устройства представляются процессору непосредственно соединенными с его собственной шиной. Им назначаются адреса из адресного пространства памяти процессора. Шина PCI предназначена для поддержки режима пакетного ввода/вывода данных. Операция чтения или записи одного слова интерпретируется ею как чтение или запись пакета длиной в одно слово. Шина поддерживает три независимых адресных пространства: памяти, ввода-вывода и конфигурации. Назначение первых двух понятно. Адресное пространство ввода-вывода используется такими процессорами, как Pentium, имеющими отдельное адресное пространство ввода-вывода. Конфигурационное адресное пространство предназначено для поддержки технологии plug-and-play. Сопровождающая адрес 4-разрядная команда указывает, какое из трех адресных пространств должно использоваться в этой операции пересылки данных. Хозяином шины в каждый конкретный момент времени может быть только одно устройство. Это устройство имеет право инициировать операции пересылки данных с помощью команд чтения и записи. Согласно терминологии PCI, хозяин шины называется инициатором. Им может быть либо процессор, либо контроллер ПДП. Адресуемое устройство, отвечающее на команды чтения и записи, называется целевым. Рассмотрим назначение сигналов пересылки данных по шине PCI
|