Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Комплекс технических средств, реализующих функцию памяти называется. - презентация

1 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Комплекс технических средств, реализующих функцию памяти называется запоминающим устройством (ЗУ) ЗУ необходимы для размещения в них команд и данных Они обеспечивают центральному процессору доступ к программам и информации Классификация запоминающих устройств: основная (оперативная) память сверхоперативная память (СОЗУ) внешние запоминающие устройства

2 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Основная память включает два типа устройств: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM - Random Access Memory) постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM - Read Only Memory)

3 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 ОЗУ предназначено для хранения переменной информации и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными и может работать в режимах записи чтения хранения

4 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 ПЗУ содержит информацию, которая не должна изменяться в ходе выполнения процессором вычислительных операций, например стандартные программы и константы Чаще всего информация заносится в ПЗУ перед установкой микросхемы в ЭВМ, но есть и перезаписываемые ПЗУ Основными операциями, которые может выполнять ПЗУ, являются чтение хранение ПЗУ является энергонезависимым элементом

5 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Базовым запоминающим элементом ОЗУ являются элементы, имеющих два устойчивых состояния, которые могут меняться извне Таковым элементом может быть: бистабильная ячейка триггер магнитный элемент с катушкой перемагничивания и др.

6 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Принцип работы ПЗУ – наличие «0» или «1» на выходе Функции элементов памяти в ПЗУ выполняют перемычки в виде проводников, полупроводниковых диодов или транзисторов Занесение информации в микросхему ПЗУ называется ее программированием, а устройство, с помощью которого заносится информация – программатором Программирование ПЗУ заключается в устранении (прожигании) перемычек +5 в 0 в «1» «0»

7 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Основной составной частью ОЗУ является массив элементов памяти (ЭП), объединенных в матрицу При матричной организации памяти реализуется координатный принцип адресации ЭП Адрес делится на две части (две координаты) – Х и Y На пересечении этих координат находится элемент памяти, чья информация должна быть прочитана или изменена

8 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 ОЗУ связано с остальным микропроцессорным комплектом ЭВМ через системную магистраль (СМ)

9 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 По шине управления передается сигнал, определяющий, какую операцию необходимо выполнить По шине данных передается информация, записываемая в память или считываемая из нее По шине адреса передается адрес участвующих в обмене элементов памяти

10 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Элементы памяти матрицы группируются блоками (обычно равными или кратными байту), часто называемые ячейками памяти Адресация производится только к ячейке памяти. Максимальная емкость памяти определяется количеством (m) линий в шине адреса системной магистрали: 2 m IBM PC XT шина адреса CM содержит 20 линий максимальный объем ОП 2 20 байт = 1Мбайт IBM PC AT CM содержит 24 линии максимальный объем ОП 16 Мбайт Начиная с МП i80386, шина адреса содержит 32 линии максимальный объем ОП 2 32 байта = 4Гбайта

11 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Микросхемы памяти могут строиться на статических (SRAM) и динамических (DRAM) ЭП В качестве статического ЭП чаще всего выступает статический триггер В качестве динамического ЭП может использоваться электрический конденсатор, сформированный внутри кремниевого кристалла

12 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Статические ЭП способны сохранять свое состояние (0 или 1) неограниченно долго (при включенном питании) Динамические ЭП с течением времени записанную в них информацию теряют (например, из-за саморазряда конденсатора), поэтому они нуждаются в периодическом восстановлении записанной в них информации – в регенерации

13 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Микросхемы элементов памяти динамических ОЗУ отличаются от аналогичных ЭП статических ОЗУ меньшим числом компонентов в одном элементе памяти, в связи с чем имеют меньшие размеры и могут быть более плотно упакованы в кристалле Из-за необходимости регенерации информации динамические ОЗУ имеют более сложные схемы управления

14 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Основными характеристиками ОЗУ являются объем и быстродействие Объем современных ОЗУ практически ограничен только разрядностью системной магистрали Быстродействие чаще всего определяют через время доступа (1-10 нсек)

15 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 На производительность ЭВМ влияют не только время доступа, но и такие параметры (связанные с ОЗУ), как тактовая частота и разрядность шины данных системной магистрали Если тактовая частота недостаточно высока, то ОЗУ простаивает в ожидании обращения При тактовой частоте, превышающей возможности ОЗУ, в ожидании будет находиться системная магистраль, через которую поступил запрос в ОЗУ Разрядность шины данных (8, 16, 32 или 64 бита) определяет длину информационной единицы, которой можно обменяться с ОЗУ за одно обращение

16 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Интегральной характерис- тикой производительности ОЗУ с учетом частоты и разряд- ности является пропускная способность, которая изме- ряется в мегабайтах в секунду

17 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Сверхоперативные ЗУ исполь- зуются для хранения небольших объемов информации и имеют значительно меньшее время (в раз) считывания/записи, чем основная память СОЗУ обычно строятся на регистрах и регистровых структурах

18 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 По назначению регистры делятся на регистры хранения и регистры сдвига Информация в регистры может заноситься и считываться либо параллельно, сразу всеми разрядами, либо последовательно, через один из крайних разрядов с последующим сдвигом занесенной информации Сдвиг записанной в регистр информации может производиться вправо или влево (если регистр допускает сдвиг информации в любом направлении, он называется реверсивным)

19 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Регистры могут быть объединены в единую структуру. Возможности такой структуры определяются способом доступа и адресации регистров. Если к любому регистру можно обратиться для записи/чтения по его адресу, такая регистровая структура образует СОЗУ с произвольным доступом. Безадресные регистровые структуры могут образовывать два вида устройств памяти: магазинного типа память с выборкой по содержанию (ассоциативные ЗУ)

20 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 При записи в регистровую структуру (рис. а ) через один регистр, а считывание – через другой, то такая память является аналогом линии задержки и работает по принципу «первым вошел – первым вышел» (FIFO - first input, first output) При записи и чтении через один и тот же регистр (рис. б ), такое устройство называется стековой памятью, работающей по принципу «первым вошел – последним вышел» (FILO - first input, last output)

21 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Память магазинного типа образуется из последовательно соединенных регистров

22 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Память с выборкой по содержанию является безадресной Обращение к ней осуществляется по специальной маске, которая содержит поисковый образ Информация считывается из памяти, если часть ее соответствует поисковому образу, зафиксированному в маске

23 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 В микропроцессорах ассоциативные ЗУ используются в составе кэш-памяти для хранения адресной части команд и операндов исполняемой программы. При этом нет необходимости обращаться к ОП за следующей командой или требуемым операндом: достаточно поместить в маску необходимый адрес, если искомая информация имеется в СОЗУ, то она будет сразу выдана Обращение к ОП будет необходимо лишь при отсутствии требуемой информации в СОЗУ За счет такого использования СОЗУ сокращается число обращений к ОП, а это позволяет экономить время, так как обращение к СОЗУ требует в 2 – 10 раз меньше времени, чем обращение к ОП

24 Центральные устройства ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Кэш-память двух типов: кэш-память I уровня – встроенная в кристалл процессора память объем от 16 кбайт время доступа: 5 – 10 нс кэш-память II уровня – в виде отдельной микросхемы (внешняя кэш-память) объем от 256 кбайт время доступа: 15 нс

25 Размещение информации в основной памяти IBM PC Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Адресуемой единицей инфор- мации основной памяти IBM PC является байт. В младших адресах располагаются блоки операционной системы (векторы прерываний, зарезервированная область памяти BIOS, драйверы устройств, дополнительные обработчики прерываний DOS и BIOS, командный процессор операционной системы)

26 Размещение информации в основной памяти IBM PC Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 После операционной системы распола- гается область памяти, отведенная пользова- телю. Область памяти пользователя заканчивается адресом 9FFFF. Этот адрес является физической границей оперативного ЗУ, последним адресом 640-Кбайтовой основной памяти. Остальное адресное пространство (128 Кбайт с адреса А0000 по BFFFF) отведено под видеопамять, которая физически размещается не в ОП, а в адаптере дисплея

27 Размещение информации в основной памяти IBM PC Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 После видеопамяти расположено адресное пространство (256 Кбайт) постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), хранящего программы базовой системы ввода- вывода (BIOS Basic Input-Output System). Эта часть ОП еще называется ROM-BIOS. Из отведенных 256 Кбайт непосредственно ПЗУ занимает 64 Кбайта, а остальные 192 Кбайта оставлены для расширения ПЗУ.

28 Размещение информации в основной памяти IBM PC Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Запись в ОП (и чтение из нее) может осуществляться не только байтами, но и машинными словами Машинное слово характеризуется не всеми адресами занятых байтов, а только одним – адресом младшего байта слова При записи слова младший байт размещается по адресу, который является адресом машинного слова, старший байт машинного слова размещается в следующем по порядку байте ОП, имеющем номер, увеличенный на 1 (здесь действует мнемоническое правило «младший байт по младшему адресу») Старший байтМладший байт Номера разрядов в байтах

29 Размещение информации в основной памяти IBM PC Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 При чтении из ОП двух следующих подряд байтов машинного слова их принято размещать слева направо: сначала первый из прочитанных байтов (с меньшим адресом), а затем следующий. В результате происходит «вращение» байтов Старший байт Младший байт Номера разрядов в байтах

30 Размещение информации в основной памяти IBM PC Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 При записи отдельных байтов каждый байт располагается в ОП по своему адресу, при чтении никакого вращения не происходит. При записи же в ОП единиц информации; имеющих в своем составе больше одного байта, адресом информационной единицы является адрес самого младшего байта, запись в ОП ведется побайтно, начиная с самого младшего байта, каждый последующий байт располагается в ячейке, адрес которой на 1 больше предыдущего. Иными словами, запись машинного или двойного слова производится справа налево, тогда как при чтении считанные байты обычно располагаются слева направо происходят «вращение» байтов, перестановка их местами, что необходимо учитывать при работе с ОП на физическом уровне.

31 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Состав вычислительных машин: Процессор Основная память Периферийные устройства (ПУ): внешние запоминающие устройства (ВЗУ) устройства ввода-вывода (УВВ) Передача информации с периферийного устройства в ЭВМ называется операцией ввода, а передача из ЭВМ в ПУ операцией вывода

32 Центральный процессор ЭВМ Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008

33 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Принципы построения систем ввода-вывода ЭВМ: возможность реализации машин с переменным составом оборудования одновременная работа процессора над программой и выполнение периферийными устройствами процедур ввода-вывода стандартизация и унификация операций ввода-вывода автоматические распознавание и реакция ядра ЭВМ на многообразие ситуаций, возникающих в ПУ (готовность устройства, отсутствие носителя, различные нарушения нормальной работы и др.)

34 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Технология обращения к внешним устройствам интерфейс Унифицированная технология понятие стандартного интерфейса Стандартизация интерфейсов ввода-вывода возможности гибкого и оперативного изменения конфигураций вычислительных машин (количество и состав внешних устройств, расширять комплект ЭВМ за счет подключения новых устройств) Концепция виртуальных устройств совмещение различных типов ЭВМ, операционных систем

35 Управление внешними устройствами. Классификация интерфейса ввода-вывода Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 В зависимости от использования можно выделить 3 типа интерфейса: машинно-ориентированный системный приборный

36 Управление внешними устройствами. Классификация интерфейса ввода-вывода Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Машинно-ориентированный интерфейс – интерфейсы, которые решают задачу подключения конкретного периферийного устройства (УВВ) к ЭВМ конкретного типа Системный интерфейс – сопряжение устройств (модулей), имеющих системное назначение и исполнение, т.е. основное назначение которых создание системы. Системный интерфейс не решает конкретную задачу ввода/вывода, а, прежде всего, стандартизует устройства для решения этой задачи Приборный интерфейс предназначен для соединения различных приборов, в т.ч. работающих автономно от ЭВМ

37 Управление внешними устройствами. Классификация интерфейса ввода-вывода Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Интерфейс ввода-вывода характеризуется 4 функциями: буферирование дешифрация адреса или выбор устройства дешифрация адреса команды синхронизация и управление

38 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 В общем случае для организации и проведения обмена данными между двумя устройствами требуются специальные средства: специальные управляющие сигналы и их последовательности устройства сопряжения линии связи программы, реализующие обмен Весь этот комплекс линий и шин, сигналов, электронных схем, алгоритмов и программ, предназначенный для осуществления обмена информацией, называется интерфейсом

39 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Соединение между собой нескольких устройств осуществляется через шины интерфейса В зависимости от использования можно выделить 3 типа интерфейса: машинно-ориентированный системный приборный

40 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Машинно-ориентированный интерфейс – интерфейсы, которые решают задачу подключения конкретного периферийного устройства (УВВ) к ЭВМ конкретного типа Системный интерфейс – сопряжение устройств (модулей), имеющих системное назначение и исполнение, т.е. основное назначение которых создание системы. Системный интерфейс не решает конкретную задачу ввода/вывода, а, прежде всего, стандартизует устройства для решения этой задачи Приборный интерфейс предназначен для соединения различных приборов, в т.ч. работающих автономно от ЭВМ

41 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 В зависимости от типа соединяемых устройств различаются: внутренний интерфейс ЭВМ (например, интерфейс системной шины, НМД), предназначенный для сопряжения элементов внутри системного блока ПЭВМ интерфейс ввода-вывода для сопряжения различных устройств с системным блоком (клавиатурой, принтером, сканером, мышью, дисплеем и др.) интерфейсы межмашинного обмена (для обмена между разными машинами) для сопряжения различных ЭВМ (например, при образовании вычислительных сетей) интерфейсы «человек машина» для обмена информацией между человеком и ЭВМ

42 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Интерфейс может быть внутриплатный, межплатный и межблочный По способу передачи адресов и данных различают интерфейс: с совмещенным шинам адреса и данных с разделенными шинам адреса и данных По способу передачи информации различают: последовательный и параллельный интерфейс синхронный и асинхронный интерфейс

43 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Недостаток последовательного интерфейса – низкое (?) быстродействие (устранение недостатка – использование новейших достижений физики и технологии коммуникаций). Недостаток параллельного интерфейса связан, с так называемым, «перекосом» информации из-за различного времени передачи по параллельным физическим линиям. Наиболее простой способ устранения последнего недостатка – это стробирование передаваемых сигналов

44 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Синхронный интерфейс – сигнал на физических линиях поддерживается в течении заранее заданного времени Точка отсчета заданного времени осуществляется за счет подачи сигнала строба или синхронизации Синхронизация должна работать исходя из быстродействия самого медленного устройства, подключенного к интерфейсу

45 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 При асинхронном способе о каждой передаче должно быть сообщено дополнительно либо с помощью специальных сигналов в начале и конце передачи, либо по специальным линиям Прием последующей информации производится только после получения подтверждения о приеме предыдущей информации, получением так называемого сигнала- квитанции (передача с квитированием) Для асинхронного интерфейса время передачи информации равно сумме времени передачи управления сигнала по линиям запроса и ответа плюс время передачи самой информации

46 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 В зависимости от степени участия центрального процессора в обмене данными в интерфейсах может использоваться три способа управления обменом: режим сканирования (синхронный обмен) или программно-управляемая передача (программный способ) асинхронный обмен или использование прерываний прямой доступ к памяти

47 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Программный способ (режим сканирования) Чтение состояния ПУ Обмен данными Нет ПУ готово к обмену?

48 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Режим сканирования упрощает подготовку к обмену, но имеет ряд недостатков: процессор постоянно задействован и не может выполнять другую работу при большом быстродействии периферийного устройства процессор не успевает организовать обмен данными

49 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 В асинхронном режиме центральный процессор выполняет основную роль по организации обмена, но в отличие от режима сканирования не ждет готовности устройства, а осуществляет другую работу. Обмен инициируется УВВ. Процессор должен иметь спец. вход, периодически опрашиваемый. Наличие сигна- ла на этом входе заставляет процессор отло- жить исполнение текущей программы и перей- ти в режим обслуживания прерываний (прио- ритет и запрет прерываний).

50 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Организация прерываний требует: опознания (идентификации) устройства, запросившего прерывание сохранения состояния процессора, т.е. его активных регистров для возврата переход на выполнение спец. программы в зависимости от поступившего прерывания с последующим возвратом восстановление состояния процессора до прерывания, т.е. восстановление содержимого активных регистров, в т.ч. управления, счетчика команд и т.д. Прерывания могут быть реализованы как аппаратно, так и программно

51 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Прямой доступ к памяти (DMA Direct Memory Access) – способ обмена данными, обеспечивающий автономно от процессора установление связи и передачу данных между основной памятью и внешним устройством Обмен ведет контроллер прямого доступа к памяти, а не центральный процессор Контроллер прямого доступа к памяти перед началом обмена программируется с помощью центрального процессора: в него передаются адреса основной памяти и количество передаваемых данных Об окончании обмена контроллер прямого доступа к памяти сообщает процессору. В этом случае участие центрального процессора косвенное

52 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Два стандартных интерфейса для связи ЦП с внешними устройствами: параллельный (типа Centronics или Bitronics) последовательный (типа RS-232)

53 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Последовательный интерфейс - RS-232C Скорость передачи < бит/с Длина линии < 15 м Уровни сигналов + 12 В Терминальное (DTE) и связное (DCE) оборудование Первое служит конечным пунктом приема/передачи (terminate – оканчивать) Второе для обеспечения связи (connect - соединять, пример - модем)

54 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Стандартный интерфейс RS-232C аппаратно реализуется с помощью 25 контактного разъема (терминальное оборудование - вилка, связное - розетка) Три группы сигналов интерфейса RS-232C последовательные данные (первичный и вторичный, прием и передача) управляющие сигналы квитирования сигналы синхронизации

55 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Параллельный интерфейс – обмен одновременно всеми разрядами передаваемой информационной единицы (чаще всего байта или машинного слова) Параллельный интерфейс – интерфейс CENTRONICS (ИРПР-М) В этом интерфейсе можно выделить три группы сигналов и линий: информационные управления заземления и электропитания

56 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Среди сигналов управления наиболее значимыми являются: STROBE (строб) ACKNLG (подтверждение) BUSY (занятость) Кроме того, могут быть линии и соответствующие сигналы: INIT (сброс) SLCTIN (выбор) SLCT (готовность приемника) ERROR (ошибка) PE (конец бумаги) AUTO FD (авт. перевод строки)

57 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Алгоритм работы интерфейса CENTRONICS мкс

58 Управление внешними устройствами. Интерфейс системной шины Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Интерфейс системной магистрали : параллельные проводники на материнской плате, которые называются линиями алгоритмы, в соответствие с которыми передаются сигналы правила интерпретации сигналов дисциплины обслуживания запросов специальные микросхемы, обеспечивающие эту работу

59 Управление внешними устройствами. Интерфейс системной шины Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 MULTIBUS – родоначальник системного интерфейса (20 линий адресов, 16 линий данных, 50 управляющих и служебных линий) Для IBM PS-2 в 1987 г. был разработан стандарт «Микроканал» МСА (Micro Channel Architecture). В нем 24-разрядная шина адреса. Шина данных увеличена до 32 бит Для IBM PC XT был разработан стандарт ISA (Industry Standart Architecture), который имеет две модификации для XT и AT. В ISA XT шина данных 8 бит, шина адресов 20 бит, шина управления 8 линий. В ISA AT шина данных увеличена до 16 бит Стандарт EISA (Extended ISA) это жестко стандартизованное расширение ISA до 32 бит Стандарт VESA (VESA Lokal Bas, или VLB) – расширение стандарта ISA для обмена видеоданными с адаптером SVGA Стандарт PCI (Peripheral Component Interconnect) разработан фирмой Intel для ЭВМ с МП Pentium (дополнительные функции: автоматическая конфигурацая периферийных устройств, работа при пониженном напряжении питания, возможность работы с 64-разрядным интерфейсом)

60 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Стандарт USB (Universal Serial Bus) универсальный последовательный интерфейс, обеспечивающий обмен со скоростью 12 Мбайт/с и подключение до 127 устройств Стандарт PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) интерфейс блокнотных ПЭВМ для подключения расширителей памяти, модемов, контроллеров дисков и стриммеров, сетевых адаптеров и др. Системная магистраль, выполненная по этому стандарту, имеет минимальное энергопотребление, ШД на 16 линий, ША на 24 линии

61 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Интерфейсы внешних запоминающих устройств IBM PC Для подключения жестких магнитных дисков: ST506/412 ESDI (Enhanced Small Device Interface) SCSI (Small Computer System Interface) IDE (Integrated Drive Electronics), известный так же как АТА (AT Attachement) EIDE (Enhanced-IDE) SATA

62 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Способы организации совместной работы периферийных и центральных устройств Три режима связи ЭВМ и внешнего устройства: симплексный полудуплексный дуплексный

63 Управление внешними устройствами Вычислительные системы, сети и телекоммуникации © МЦИТ ГУАП 2008 Симплексный режим – передача данных может вестись только в одном направлении: один передает, другой принимает Полудуплексный режим – поочередный обмен данными в обоих направлениях Дуплексный режим – передача и прием одновременно в двух встречных направлениях