Практическая работа 7 арх ас. Построение шин, характеристики, параметры
 Скачать 21.13 Kb.
|
|
Практическая работа № 7 Тема: Построение шин, характеристики, параметры Цель занятия: обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний о шинах, развитие интеллектуальных аналитических умений. Основные требования по технике безопасности при выполнении практической работы: изучить правила техники безопасности, руководствоваться ими и обеспечить их строгое соблюдение при проведении учебного процесса Краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения практической работы: Шина - это устройство, которое позволяет связать между собой несколько компонентов компьютера. Но к одной шине могут быть подключены несколько устройств и у каждой шины есть свой набор слотов для подключения кабелей или карт. Фактически, шина - это набор электрических проводов, собранных в пучок, среди них есть провода питания, а также сигнальные провода для передачи данных. Шины также могут быть сделаны не в виде внешних проводов, а вмонтированы в схему материнской платы. По способу передачи данных шины делятся на последовательные и параллельные. Последовательные шины передают данные по одному проводнику, один бит за один раз, в параллельных шинах передача данных разделена между несколькими проводниками и поэтому можно передать большее количество данных. Устройства, подключаемые к шине, разделяются на два основных типа: busmasters и busslaves. Busmasters - это устройства, способные управлять работой шины, то есть инициировать запись/чтение и т. п. Busslaves - соответственно, устройства, которые могут только отвечать на запросы. Важнейшей характеристикой шины является ее разрядность, которая определяет количество данных, передаваемых по шине одновременно (за один такт). По назначению шины можно разделить на следующие категории: шина данных; адресная шина; шина управления; шина питания; шина таймера; шина расширений. Шина данных По этой шине происходит обмен данными между процессором, картами расширения и памятью. Особую роль здесь играет так называемый DMA-контроллер (DirectMemoyAccess), через который происходит управление транспортировкой данных, минуя процессор. Такой способ хорош тем, что освобождает ресурсы CPU для других нужд. Разрядность шины данных может составлять 8 бит, 16 бит, 32 бит и так далее. Адресная шина Данные, которые в большом количестве кочуют по шине через материнскую плату, должны, в конце концов, сделать где-нибудь помежуточную остановку. Местом для этой остановки являются отдельные ячейки памяти. Каждая ячейка должна иметь свой адрес. Следовательно, объем памяти, который может адресовать процессор, зависит от разрядности адресной шины. Адресные шины - связаны с определенными участками процессора и позволяют записывать и читать данные из оперативной памяти; Шина управления Конечно же, незачем просто транспортировать данные по шине и располагать их в памяти, если непонятно, куда их нужно переслать и какое устройство в них нуждается. Разрешение этой проблемы на себя шина контроллера, называемая также системной шиной, или шиной управления. В качестве конечных пунктов системной шины можно рассматривать слоты расширения, интегрированные на материнскую плату контроллеры и прочее. Все эти устройства соединены между собой шиной управления. Логично предположить, что от ее производительности во многом зависит производительность всей системы, и чем больше тактовая частота и разрядность этой шины, тем лучше. Внешний вид слотов расширения, которые установлены на материнской плате, зависит именно от типа шины управления. Шины питания - эти шины питают электричеством различные, подключенные к ним устройства. Шина таймера - эта шина передает системный тактовый сигнал для синхронизации периферийных устройств, подключенных к компьютеру. Шина расширений - позволяет подключать дополнительные компоненты, такие как звуковые или ТВ карты. Одна из причин трудностей, возникающих при разработке шин, заключается в том, что максимальная скорость шины главным образом лимитируется физическими факторами: - длиной шины; - количеством подсоединяемых устройств. Эти физические ограничения не позволяют произвольно ускорять шины. Требования быстродействия (малой задержки) системы ввода/вывода и высокой пропускной способности являются противоречивыми. В современных крупных системах используется целый комплекс взаимосвязанных шин, каждая из которых обеспечивает упрощение взаимодействия различных подсистем, высокую пропускную способность, избыточность (для увеличения отказоустойчивости) и эффективность. Традиционно шины делятся: - на шины, обеспечивающие организацию связи процессора с памятью, - шины ввода/вывода. Шины процессор–память сравнительно короткие, обычно высокоскоростныКе и соответствуют организации системы памяти для обеспечения максимальной пропускной способности канала память–процессор. Все шины можно разделить на два типа. Это системные шины или внутренние шины компьютера, с помощью которых процессор соединяется с основными компонентами компьютера на материнской плате, такими как память. Второй вид - это шины ввода/вывода, которые предназначены для подключения различных периферийных устройств. Эти шины подключаются к системной шине через мост, который реализован в виде микросхем процессора. Шины ввода/вывода могут иметь большую протяженность, поддерживать подсоединение многих типов устройств и обычно следуют одному из шинных стандартов. Также к шинам ввода/вывода подключается шина расширений. Именно к этим шинам подключаются такие компоненты компьютера, как сетевая карта, видеокарта, звуковая карта, жесткий диск и другие. Вот наиболее распространенные типы шин в компьютере для расширений: ISA - Industry Standard Architecture; EISA - Extended Industry Standard Architecture; MCA - Micro Channel Architecture; VESA - Video Electronics Standards Association; PCI - Peripheral Component Interconnect; PCI-E - Peripheral Component Interconnect Express; PCMCIA - Personal Computer Memory Card Industry Association (также известна как PC bus); AGP - Accelerated Graphics Port; SCSI - Small Computer Systems Interface. Задание к практической работе: Задание 1. Шина, ее предназначение. Задание 2. Представьте в виде таблицы категории шин по назначению. Таблица 1- Категории шин по назначению
Задание 3. Представьте в виде таблицы распространенные типы шин в компьютере для расширений. Таблица 2- Типы шин в компьютере для расширений
|