Хмелевский И.В., Битюцкий В.П. Организация ЭВМ и систем. Однопроцессорные ЭВМ. Часть 3

Подождите немного. Документ загружается.

- регенерация систем памяти;

- прямой доступ к памяти (DMA);

- процессор;

- адаптер шины (bus-master).

В компьютерах с шиной EISA предусмотрена самонастройка прерываний и ад-

ресов расположения адаптеров. В компьютерах с шиной ISA и несколькими платами

адаптеров при неправильной установке перемычек и переключателей недоразуме-

ния практически неизбежны. Программа самонастройки EISA обнаруживает возмож-

ные конфликты и конфигурирует систему так, чтобы их исключить. Однако пользова-

тель может и сам установить

желаемую конфигурацию с помощью перемычек и пе-

реключателей, что бывает необходимо, например, при поиске неисправностей.

EISA – дорогая, но оправдывающая себя архитектура, применяющаяся в мно-

гопроцессорных системах, на файл-серверах и везде, где требуется высокоэффек-

тивная, надежная ШР.

10.3. ЛОКАЛЬНЫЕ ШИНЫ РАСШИРЕНИЯ

Рассмотренные выше разновидности ШР (ISA, MCA, EISA) имеют общий недос-

таток – сравнительно низкое быстродействие. Быстродействие и разрядность про-

цессоров и микросхем памяти (а следовательно, и локальной системной шины) воз-

растали, а характеристики ШР улучшались "экстенсивно", в основном за счет увели-

чения их разрядности. Для ряда ПУ, быстродействие которых определяется "чело-

веческим фактором", например, клавиатуры

, «мыши», высокого быстродействия ШР

и не требуется. Однако при наличии таких ПУ, как жесткие диски, видеосистемы и

т.д., низкое быстродействие ШР оказывает самое непосредственное влияние на

производительность системы в целом. Проблема быстродействия ШР встала наибо-

лее остро с появлением графических пользовательских интерфейсов, таких как Win-

dows, при работе с которыми возникает

потребность в передаче и обработке очень

больших массивов данных.

Достаточно очевидным решением этой проблемы является осуществление об-

мена между наиболее быстродействующими ПУ и ядром ЭВМ не через ШР, а через

дополнительную быстродействующую магистраль, выходящую непосредственно на

шину процессора. В этом случае ПУ получают доступ к самой быстродействующей

шине компьютера наряду

с внешним кэш. Такая конфигурация получила название

локальной шины расширения или просто локальной шины (local bus). Подключение

локальной шины такого типа иллюстрируется упрощенной схемой на рис. 10.2.

Первая локальная шина появилась в 1992 году в результате совместных уси-

лий фирм Dell Computer и Intel. Хотя система оказалась поначалу весьма дорого-

стоящей, она продемонстрировала преимущества подключения видеосистемы к той

точке, где можно было воспользоваться высоким быстродействием шины процессо-

ра. Этот первый вариант

локальной шины был официально назван локальной шиной

ввода/вывода I486 (I486 local bus I/O). К концу 1992 года стоимость компьютеров с

локальной шиной стала снижаться, и многие фирмы начали производить аналогич-

ные системы.

Для организации в компьютере локальной шины необязательно устанавливать

слоты расширения: адаптер устройства, использующего локальную шину, можно

смонтировать непосредственно на системной плате. В первых компьютерах

с ло-

кальной шиной использовался именно такой вариант.

Шина

памяти

Чипсет

Процессор

Основная

память

Внешний

кэш

Встроенные

устройства

ВВ

ВВ через

слоты

Шина расширения Шина расширения

ВВ через

слоты или

встроенный ВВ

Шина

процессора

Рис. 10.2. Упрощенная схема подключения локальной шины

Локальная шина не заменяла собой прежние стандарты, а дополняла их. Ос-

новными шинами расширения в компьютере по-прежнему оставались ISA или EISA,

но к ним добавлялся один или несколько слотов локальной шины. При этом сохра-

нялась совместимость со старыми платами расширения, а быстродействующие

адаптеры устанавливались в слоты локальной шины, реализуя при этом все

свои

возможности.

Компьютеры с локальной шиной стали особенно популярны среди пользовате-

лей Windows и OS/2, поскольку в слоты локальной шины можно было установить

32-разрядные платы так называемых видеоускорителей, которые значительно уве-

личивали быстродействие системы при работе с графическими изображениями.

Производительность Windows и OS/2 существенно снижалась из-за ограничений,

существующих даже в лучших платах VGA, подключаемых

к шинам ISA или EISA.

Обычные платы VGA могли выводить на экран до 600 000 точек в секунду, в то вре-

мя как видеоадаптеры, соединенные с локальной шиной, по утверждениям изготови-

телей, за то же время выводили 50-60 млн. точек. В реальных условиях быстродей-

ствие, конечно, ниже, но разница все равно оказывалась существенной.

10.3.1. ЛОКАЛЬНАЯ ШИНА VESA (VLB)

В своем первоначальном варианте слоты локальной шины использовались

почти исключительно для установки видеоадаптеров. К концу 1992 года было разра-

ботано несколько локальных шин. Исключительными правами на них обладали

только фирмы-изготовители. Отсутствие стандартов сдерживало распространение

локальных шин.

Приемлемое решение предложила ассоциация VESA (Video Electronics Stan-

dards Association), которая разработала конструкцию стандартной локальной шины,

названной VESA Local Bus или просто VLB. Как

и в первых конструкциях локальной

шины, через слот VLB можно было получить непосредственный доступ к системной

памяти, а ее быстродействие равнялось быстродействию самого процессора. По

VLB можно было производить 32-разрядный обмен данными между МП и совмести-

мым видеоадаптером, т.е. ее разрядность соответствовала разрядности данных

процессора I80486. Максимальная пропускная способность VLB составляла

132 Мбайт/с.

Использование VLB позволяло изготовителям интерфейсных плат жестких дис-

ков устранить еще одно ограничение: низкую скорость обмена данными между жест-

ким диском и МП. Обычный 16-разрядный IDE-накопитель и его интерфейс могут

обеспечить скорость передачи данных не выше 5 Мбайт/с, а адаптеры жесткого дис-

ка для

VLB позволяли увеличить ее до 8 Мбайт/с. В реальных условиях пропускная

способность этих адаптеров несколько ниже, тем не менее VLB существенно повы-

шала быстродействие накопителей на жестких дисках.

VLB – стандартизованная 32-битная шина расширения, практически представ-

ляющая собой линии шины процессора I80486, выведенные на дополнительные

слоты системной (материнской) платы. Конструктивно шина VLB выполнена в виде

добавочных

слотов, расположенных позади уже существующих системных слотов

ШР ISA-16, EISA, МСА (по продольной оси) вблизи процессора. Таким образом, пла-

ты адаптеров одновременно вставлялись и в слоты ШР, и в слоты VLB. Слоты шины

VLB обычно использовались для подключения графического адаптера и адаптера

жесткого диска. Однако существуют системные платы, которые имеют встроенный

графический и дисковый

интерфейсы с шиной VLB, но сами слоты VLB отсутствуют.

С точки зрения надежности и совместимости такой вариант наиболее оптимален,

поскольку проблемы совместимости адаптеров и согласования нагрузок для шины

VLB стоят очень остро.

При всех своих достоинствах шина VLB имеет ряд недостатков, основными из

которых являются:

•

Ориентация на процессор I80486. Уже отмечалось, что VLB является по су-

ществу продолжением шины процессора I80486, хотя возможно ее использова-

ние и с процессором I80386. Для процессоров Pentium была разработана спе-

цификация 2.0 шины VLB, в которой число линий данных было увеличено до 64.

Кроме того, спецификация включала аппаратный преобразователь шины Pen-

tium в VLB. Однако дальнейшего развития эта версия не получила.

• Ограниченное быстродействие. Стандарт VLB допускает работу с тактовы-

ми частотами до 66 МГц, но частотные характеристики разъемов VLB ограничи-

вают ее на уровне 50 МГц. Если в компьютере установлен переключатель для

повышения тактовой частоты процессора (например, для увеличения ее в два

раза), то VLB продолжает использовать в качестве тактовой основную час-

тоту МП.

• Схемотехнические ограничения. К качеству импульсных сигналов, переда-

ваемых по шине процессора, предъявляются очень жесткие требования, при-

чем они могут быть разными для различных типов ИС процессоров. Соблюсти

их можно только при определенных параметрах нагрузки каждой из линий ши-

ны, т.е. к шине процессора должен быть подключен вполне конкретный "набор"

элементов, например

внешний кэш и ИС контроллера шины. При добавлении

новых плат нагрузка на линии шины возрастает. Если не принять соответст-

вующих мер, это может привести к искажениям импульсных сигналов ("звонам",

завалу фронтов, изменениям логических уровней), а в результате – к потерям

данных, нарушениям синхронизации и другим сбоям как самого процессора, так

и адаптеров

VLB.

• Ограничение количества плат. По указанным в предыдущем пункте сооб-

ражениям количество одновременно используемых адаптеров VLB ограничено.

Стандарт VLB допускает одновременную установку трех плат, но это возможно

только при тактовой частоте до 40 МГц и малой нагрузке на шину. При ее уве-

личении и повышении тактовой частоты возможное количество адаптеров

уменьшается. При частоте 50 МГц и большой нагрузке разрешается устанавли-

вать всего одну плату VLB.

Указанные недостатки оказались настолько существенными, что в современных

IBM PC шина VLB не используется.

10.3.2. ЛОКАЛЬНАЯ ШИНА PCI

В начале 1992 года на фирме Intel была организована группа, перед которой

была поставлена задача разработать новую шину. В результате в июне 1992 года

появилась шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus), в апреле 1993 она была

модернизирована. Ее создатели отказались от традиционной концепции, введя еще

одну шину между МП и обычной шиной ВВ. Вместо того чтобы подключаться непо-

средственно к

шине процессора, чувствительной к подобным вмешательствам

(о чем сказано выше), новый комплект ИС (чипсет) позволял создавать новую архи-

тектуру шин IBM PC. Первые компьютеры с шиной PCI появились в середине 1993

года, и вскоре она стала неотъемлемой частью компьютеров класса high end.

Новая локальная шина существенно превосходила своих предшественниц по

функциональным возможностям, производительности, надежности. Наличие чипсета

делает шину PCI процессорно-независимой, что позволяет ее использовать с плат-

формами не только на Intel-подобных процессорах. Это является очевидным пре-

имуществом с точки зрения производителей плат расширения (адаптеров), которые

стараются избегать разных версий одной и той же платы. Кроме того, наличие чип-

сета позволяет шине PCI работать параллельно с шиной процессора,

не обращаясь

к ней со своими запросами. Это даёт возможность процессору работать с данными,

находящимися во внешнем кэш, в то время как по шине PCI может происходить об-

мен между ПУ и ОП в режиме ПДП (DMA).

Первоначально в IBM PC использовалась только версия 2.0 шины PCI, поддер-

живаемая чипсетами малой интеграции (5-6 микросхем) типа Neptun или Saturn. Од-

нако

с появлением чипсетов большей интеграции типа Intel 430 (Triton), Intel 440, In-

tel 810 в IBM PC стала использоваться новая версия шины PCI-2.1, которая вскоре

была заменена версией PCI-2.2 (например, чипсет Intel 815). Эта версия использует-

ся и в настоящее время (чипсеты Intel 850, Intel 860, VIA KT 266 для процессоров

AMD и др.). Версии 2.0, 2.1 и 2.2 имеют обратную совместимость на тактовой часто-

те 33 МГц. Основные возможности шины PCI следующие:

• Синхронный 32- или 64-

разрядный обмен данными. Для уменьшения числа

линий шины и контактов слота (а следовательно, и стоимости) используется

мультиплексирование ША и ШД, т.е. для передачи адресов и данных использу-

ются одни и те же линии шины. Следует отметить, что 64-разрядная PCI, судя по

всему, в обычных IBM PC пока не используется.

• Поддержка режима пакетных

передач (linear burst), позволяющего не расхо-

довать время шины на установку адреса каждого элемента данных при обмене

блоком информации. Адрес автоматически модифицируется чипсетом для каж-

дого последующего элемента данных. Это существенно повышает производи-

тельность шины при обмене ядра ЭВМ с видеосистемами и жесткими дисками

большими блоками информации.

• Тактовая частота шины 33 МГц

или 66 МГц (только для версий выше 2.0).

Это позволяет обеспечить следующие максимальные пропускные способности

шины с использованием пакетного режима:

9 132 Мбайт/с при 32-бита/33 МГц;

9 264 Мбайт/с при 32-бита/66 МГц;

9 264 Мбайт/с при 64-бита/33 МГц;

9 528 Мбайт/с при 64-бита/66 МГц.

• Работа на тактовой частоте 66 МГц возможна, если все адаптеры шины под-

держивают эту частоту.

• Поддержка внешнего кэш с обратной и сквозной записью (write back и write

through).

• Автоматическое конфигурирование карт расширения при включении питания.

• Полная поддержка режима multiply bus master, при котором на шине одно-

временно могут работать, например, несколько контроллеров жестких дисков

• Установка запросов прерывания осуществляется по уровню (а не по фронту,

как в шинах ISA и VLB), что делает систему прерывания более надежной и по-

зволяет использовать одну линию прерывания для обслуживания нескольких ПУ.

• Спецификация шины позволяет комбинировать до восьми функций на одной

плате (например, видео + звук + и т.д.).

•

Шина позволяет устанавливать до четырех слотов расширения, конструкция

которых существенно отличается от конструкции слотов шины ISA (EISA). Для

увеличения числа подключаемых устройств (необходимость в этом возникает

обычно в мощных серверных платформах) предусмотрено использование двух и

более шин PCI, соединяемых одноранговыми мостами (peer-to-peer bridge). Сле-

дует отметить, что с разработкой нового поколения чипсетов (например, Intel

850, Intel 845, Intel 815, VIA KT 266 и др.) число слотов расширения, устанавли-

ваемых на одной шине PCI, увеличилось до 5-6.

• Шина PCI имеет версии с питанием 5 В и 3.3 В. Разъемы для плат с питани-

ем 5 В и 3.3 В различаются расположением ключей. Существуют и универсаль-

ные платы с переключаемым напряжением питания. Тактовая частота 66 МГц

поддерживается только логикой питания 3.3 В.

• Наличие в

устройстве шины PCI таймера, используемого для определения

максимального интервала времени, в течение которого устройство может зани-

мать шину при передаче блока информации.

Рассматривая возможности шины PCI, необходимо иметь в виду, что чипсет

является не просто согласующим элементом между различными шинами PC. Он ос-

новное связующее звено между всеми компонентами системной платы. Набор ре-

шаемых им задач очень обширен и во многом определяет характеристики конкрет-

ной модели компьютера, поэтому рассмотрение функциональных возможностей PCI-

архитектуры в отрыве от функций чипсета весьма затруднительно. Так, например,

возможность выполнения обмена данными между процессором и ОП одновременно

с обменом между другими устройствами шины PCI (concurrent PCI transferring), пре-

дусмотренная в спецификации шины, реализована не во

всех типах

чипсетов.

В общем случае чипсет можно разделить на две функциональные части. Одна

часть чипсета обеспечивает взаимодействие шины PCI с локальной системной ши-

ной (т.е. с шиной процессора и шиной памяти). Эту часть принято называть

главным

мостом (host bridge). Вторая часть обеспечивает взаимодействие шины PCI с ШР

ISA и ряд других функций. Эту функциональную часть чипсета принято называть

мостом PIIX (PCI, IDE, ISA Xcelerator bridge). Такому функциональному делению со-

ответствует и разделение набора задач, решаемых чипсетом.

В функции главного моста входит решение следующих задач:

• Обслуживание управляющих и конфигурационных сигналов процессора.

• Мультиплексирование адреса и формирование управляющих сигналов ди-

намической памяти (ОП), связь шины данных памяти с локальной шиной.

• Формирование управляющих сигналов внешнего кэш,

сравнение его тегов с

текущим адресом обращения на локальной шине (т.е. выполнение функций

контроллера кэш-памяти).

• Обеспечение когерентности (согласования) данных в обоих уровнях кэш-

памяти и ОП при обращении как со стороны процессора, так и контроллеров

устройств шины PCI.

• Связь мультиплексированной шины адреса и данных шины PCI с шиной про-

цессора и шиной ОП.

• Формирование управляющих сигналов шины PCI, арбитраж контроллеров

устройств шины (т.е. выполнение

функций арбитра шины PCI).

• Поддержка магистрального интерфейса AGP (Accelerated Graphic Port),

предназначенного для подключения мощных графических адаптеров.

Мост PIIX также является многофункциональным устройством и решает сле-

дующие задачи:

• Организацию моста между шинами PCI и ISA, EISA, MCA с согласованием

частот синхронизации этих шин.

• Реализацию высокопроизводительного (обычно двухканального) интерфейса

IDE, подключенного к шине PCI.

• Реализацию стандартных системных средств ВВ –

двух контроллеров пре-

рываний, двух контроллеров ПДП, трехканального системного таймера, канала

управления динамиком, логики немаскируемого прерывания.

• Коммутацию линий запросов прерывания шин PCI и ISA, а также встроенной

периферии на линии запросов контроллеров прерываний, управление их чувст-

вительностью (по перепаду или уровню), обслуживание прерывания от сопро-

цессора.

• Коммутацию каналов ПДП.

• Поддержку

режимов энергосбережения.

• Реализацию моста с внутренней шиной X-Bus, используемой для подключе-

ния микросхем контроллера клавиатуры, BIOS, CMOS RTC, контроллеров гиб-

ких дисков и интерфейсных портов.

• Реализацию контроллера магистрали USB.

Микросхемы чипсета при инициализации во время начального тестирования

(POST) программируются по многим параметрам, основная часть которых находится

в BIOS. Таким образом, системные платы, выполненные даже на

одном и том же

чипсете, могут иметь различные производительности и диапазоны поддерживаемых

устанавливаемых компонентов (процессоров, DRAM, кэш). Соответственно и шины

PCI, реализованные в различных моделях РС (особенно у разных производителей),

могут несколько отличаться по своим функциональным возможностям.

Очень упрощенная структура шин IBM РС (с учетом функций чипсета) при на-

личии шины PCI представлена на

рис. 10.3.

Обозначенные на схеме интерфейсы для подключения высокоскоростных ПУ

(AGP, SCSI, IEEE 1394, IDE, USB) в настоящем разделе не рассматриваются. Отме-

тим только, что многие модели современных IBM PC имеют еще ряд других (не обо-

значены на схеме) специализированных интерфейсов для подключения разнообраз-

ных типов ПУ.

Для устройств промышленного назначения в начале 1995 года был принят

стандарт Compact PCI, разработанный на

основе версии PCI 2.1. Шины Compact PCI

и PCI имеют электрическую совместимость и одинаковые протоколы обмена по ши-

не, хотя и имеют некоторые отличия в механизме автоконфигурации системы. В от-

личие от стандарта PCI стандарт Compact PCI позволяет устанавливать на одной

шине до восьми слотов расширения, конструкция которых существенно отличается

от конструкции слотов PCI и предназначена для работы компьютера

в тяжелых ус-

ловиях – пыль, вибрация, влажность и т.д.

В заключение следует отметить, что появление шины PCI положило начало

полному вытеснению из РС фирмы IBM, в общем-то, устаревшей ШР ISA. В настоя-

щее время шина ISA оказалась практически вытесненной из архитектуры IBM PC и

все ее функции выполняет шина PCI, которая из локальной превратилась в основ-

ную ШР современных IBM PC.

Интерфейс

IEEE 1394

Процессор

Внешний

кэш

Главный

мост

Мост

PIIX

Шина

процессора

Интерфейс

AGP

Сетевой

адаптер

Адаптеры

устройств PCI

Интерфейс

SCSI

Графический

адаптер

Интерфейсы

IDE

Интерфейс

USB

Шина

PCI

"Медленные"

устройства ВВ

Шина ISA

(EISA), MCA

Шина

памяти

ОП

Обработка

изобра-

жения

Рис 10.3. Упрощенная структура шин IBM PC

Звуковой

адапте

В качестве дополнения к материалу настоящего раздела ниже приводится со-

кращенный вариант статьи из интернет-издания "Internet Zone", 2001 г. –

http://www.izcity.com/.

КОМПОНЕНТЫ МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ

В настоящее время появилось очень много компьютерных салонов, и нам с ва-

ми, когда возникает необходимость покупки компьютера, представляется сложная

дилемма, куда же пойти и что, собственно говоря, купить. В данной статье делается

попытка объяснить читателю смысл всех компьютерных сокращений, которые так

любят применять торговые менеджеры.

Сердцем современного компьютера, как это

ни покажется странным, является

не процессор, как принято считать (хотя о нем здесь тоже пойдет речь), а материн-

ская плата. Поэтому разберем, что же это такое и с чем ее едят.

Ну, собственно говоря, вы и сами уже знаете, как выглядит материнская плата,

а вот о назначении и различии разъемов, перемычек и микросхем дальше и пойдет

речь.

CHIPSET

ChipSet – это набор или одна микросхема, на которую и возлагается основная

нагрузка по обеспечению центрального процессора данными и командами, а также,

по управлению периферией, как-то: видеокарты, звуковая система, оперативная па-

мять, дисковые накопители и различные порты ввода/вывода. Они содержат в себе

контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти. Обычно

в одну из микросхем

набора входят также часы реального времени с CMOS-памятью и иногда – контрол-

лер клавиатуры. Однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных чипов.

В последних разработках в состав микросхем наборов для интегрированных плат

стали включаться и контроллеры внешних устройств. Внешне микросхемы Chipset'а

выглядят как самые большие после

процессора, с количеством выводов от несколь-

ких десятков до двух сотен. Название набора обычно происходит от маркировки ос-

новной микросхемы – i810, i810E, i440BX, I820, VIA Apollo Pro 133A, SiS630, UMC491,

i82C437VX и т.п. При этом используется только код микросхемы внутри серии: на-

пример полное наименование SiS471 – SiS85C471. Последние разработки исполь-

зуют и собственные имена. В ряде случаев это фирменное название (INTEL, VIA,

Viper). Тип

набора в основном определяет функциональные возможности платы: ти-

пы поддерживаемых процессоров, структура и объем кэш, возможные сочетания ти-

пов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возмож-

ность программной настройки параметров и т.п. На одном и том же наборе может

выпускаться несколько моделей системных плат, от простейших до довольно слож

ных с интегрированными контроллерами портов, дисков, видео и т.д.

РАЗНОВИДНОСТИ СЛОТОВ

Слотом называются разъемы расширения, расположенные на материнской

плате (на картинке слева). Они бывают следующих типов: ISA, EISA, VLB, PCI, AGP.

ISA (Industry Standard Architecture – архитектура промышленного стандарта) –

основная шина на компьютерах типа PC AT (другое название – AT-Bus). Разрядность

шины – 16/24 бита, тактовая частота – 8 МГц. Предельная пропускная способность

составляет 5.55 Мбайт/с. Разделение IRQ невозможно (т.е. на каждый слот заведе-

ны все каналы IRQ). Конструктив – 62-контактный разъем XT-Bus с прилегающим к

нему 36-контактным разъемом расширения.

EISA (Enhanced ISA – расширенная ISA) – функциональное и конструктивное

расширение ISA. Внешне разъемы имеют такой же вид, как и ISA, и в них могут

вставляться платы ISA, но в глубине разъема находятся дополнительные ряды кон-

тактов EISA. Платы EISA имеют более высокую ножевую часть разъема с двумя ря-

дами контактов, расположенных в шахматном порядке: одни чуть выше, другие чуть

ниже.

Разрядность – 32/32 бита, работает также на частоте 8 МГц. Предельная про-

пускная способность – 32 Мбайт/с. Предусмотрена возможность разделения каналов

IRQ и DMA.

VLB (VESA Local Bus – локальная шина стандарта VESA) – 32-разрядное до-

полнение к шине ISA. Конструктивно представляет собой дополнительный разъем

(116-контактный) при разъеме ISA. Разрядность – 32/32 бита. Тактовая частота со-

ставляет 25..50 МГц. Электрически выполнена в виде расширения локальной шины

процессора – большинство входных и выходных сигналов процессора передаются

непосредственно VLB-платам без промежуточной буферизации.

PCI (Peripheral Component Interconnect – соединение внешних компонент) – PCI

является дальнейшим шагом в развитии локальных шин. Разрядность – 32/32 бита

(расширенный вариант – 64/64). Тактовая частота – до 33 МГц (PCI 2.1 – до 66 МГц).

Пропускная способность – до 132 Мбайт/с (264 Мбайт/с для 32/32 на 66 МГц и

528 Мбайт/с для 64/64 на 66 МГц). Сегментов может быть несколько. Они соединя-

ются друг с другом посредством мостов (bridge). Сегменты

могут объединяться в

различные топологии (дерево, звезда и т.п.). Это самая популярная шина, которая в

настоящее время используется также на других компьютерах. Разъем похож на

MCA/VLB, но чуть длиннее (124 контакта). Разъем на 64 разряда имеет дополни-

тельную 64-контактную секцию с собственным ключом. Все разъемы и карты к ним

делятся на поддерживающие

уровни сигналов 5 В, 3.3 В и универсальные. Первые

два типа должны соответствовать друг другу, универсальные карты ставятся в лю-

бой разъем. Существует также расширение Media Bus шины PCI, введенное фирмой

ASUSTek для подключения звуковых карт, – дополнительный разъем, находящийся

за PCI слотом и содержащий сигналы шины ISA.

AGP(Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт) является даль-

нейшим развитием PCI, нацеленным на ускоренный обмен с графическими акселе-

раторами. Отличие от PCI состоит в физическом расположении слота на материн-

ской плате и его конструкции. Поскольку AGP – слот конструировался для установки

видеокарт, которые не нуждаются в двухстороннем скоростном обмене, в нем пре-

дусмотрена скоростная передача данных только

в память видеокарт. Обратная

связь достаточно медленная. Пропускная способность на видеокарту составляет

528 Мбайт/с, а с видеокарты на системную шину до 132 Мбайт/с. Существует также

новый стандарт AGP Pro. Кратко, суть его отличий от привычного AGP заключается в

том, что к обычному разъему AGP по краям добавлены выводы для подключения

дополнительных цепей питания 12 В

и 3.3 В. Эти цепи призваны обеспечить повы-

шенное энергопотребление видеокарты.

ТИПЫ РАЗЪЕМОВ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ

На данный момент существует также несколько типов разъемов для установки

оперативной памяти. Такие как: SIMM, DIMM, RIMM.

SIMM (Single In line Memory Module – модуль памяти с одним рядом контактов) –

модуль памяти, вставляемый в зажимающий разъем. Помимо компьютера использу-

ется также во многих адаптерах, принтерах и прочих устройствах. SIMM имеет кон-

такты с двух сторон модуля, но все они соединены между собой, образуя как бы

один ряд контактов. Модули SIMM бывают двух видов (30 и 72 pin). Основное разли-

чие в количестве контактов на модуле. Но 30 pin'овые модули уже достаточно давно

сняты с производства и вероятнее всего, вы их не встретите.

DIMM (Dual In line Memory Module – модуль памяти с двумя рядами контактов) –

модуль памяти, похожий на SIMM, но с раздельными контактами (168 pin, т. е. 2 ряда

по 84 pin). Контакты расположены с двух сторон, но гальванически разделены в от-

личие от SIMM модулей. За счет этого увеличивается разрядность или число банков

памяти в модуле. Также применены разъемы другого типа, нежели для модулей

SIMM.

CELP (Card Egde Low Profile – невысокая карта с ножевым разъемом на краю) –

модуль внешней кэш-памяти, собранный на микросхемах SRAM (асинхронный) или

PB SRAM (синхронный). По внешнему виду похож на 72-контактный SIMM, имеет ем-

кость 256 или 512 Кбайт.

РАЗЪЕМЫ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ

USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная магистраль) –

один из современных интерфейсов для подключения внешних устройств. Преду-

сматривает подключение до 127 внешних устройств к одному USB-каналу. Принципы

построения USB аналогичны принципам построения общей шины. Аппаратные реа-

лизации обычно имеют по два канала на контроллер. Обмен по интерфейсу – пакет-

ный, скорость обмена до 12 Мбит/с.

LPT (Line Printer) – первоначально был предназначен для подключения к нему

принтера, но в дальнейшем появился ряд устройств, способных работать через LPT-

порт (сканеры, Zip-приводы и т.д.). LPT-порт конструктивно представляет собой па-

раллельный 8-разрядный порт плюс 4 разряда состояния.

Режимы работы параллельного LPT порта

SPP (Standard Parallel Port – стандартный параллельный порт) осуществляет 8-

разрядный вывод данных с синхронизацией по опросу или по прерываниям. Макси-

мальная скорость вывода – около 80 Кбайт/с. Может использоваться для ввода ин-

формации по линиям состояния. Максимальная скорость ввода – примерно вдвое

меньше.

EPP (Enhanced Parallel Port – расширенный параллельный порт) – скоростной

двунаправленный вариант интерфейса. Изменено назначение некоторых сигналов.

Введена возможность адресации нескольких логических устройств и 8-разрядного

ввода данных. Используется 16-байтовый аппаратный FIFO-буфер. Максимальная

скорость обмена – до 2 Мбайт/с.