Магистральный интерфейс AGP.

Основным из главных потребителей пропускной способности шины и является граф. адаптер. По мере развития возможностей граф. сист. требования к пропускной способности шины, связывающей дисплейный адаптер с памятью и процессором , возрастают параллельно повышению пропускной способности шины. Пришедшие на смену 2-х мерным акселераторам 3-х мерные, требуют значительного ур-ня видеопамяти. В связи с этим компания Intel на базе шины PCI V21 разработала новый стандарт AGP(Accelerated Graphic Port ) – ускоренный граф. порт. Этот интерфейс представляет собой 32- разр. шину с тактовой частотой66 МГц и по составу напоминает шину PCI. В системе шина AGP связывается с памятью и сист. шиной процессора, минуя шину PCI , тем самым снижается нагрузка на шину PCI и обмен по шине AGP становится независимым от пропускной способности шины PCI. Более высокая скорость обмена обеспечивается след. 3 факторами: 1.конвейеризация операций по обращению к памяти.2.сдвоенные передачи данных.3.демультиплексирование шин адреса и данных.

1. при неконвейерных обращениях на шине PCI до реакции памяти на запрос шина простаивает. Конвейерный доступ шины AGP позволяет в это время передавать следующие запросы, а потом получить плотный поток ответов. Спецификация АЖП позволяет постановку в очередь до 256 запросов. При конфигурировании ус-в PnP уточняются реальные возможности конкретной системы. АЖП поддерживает 2 пары очередей для операций записи и чтения и для операций с высоким и низким приоритетом.

2. сдвоенная передача данных обеспечивает обмен данными по обоим фронтам тактового сигнала è в рез-те скорость удваивается. Заказать режим удвоения может только граф. плата, если она его поддерживает.

3. демультиплексирование шин адреса и данных сделано в этой шине несколько необычным способом. В идеале демультиплексор подразумевает наличие двух разл. шин ША и ШД, однако реализация такого варианта была бы слишком дорогой. ША в демультипл. режиме представляет из себя 8 линий проводов, по которым за 3 такта передаются: 4 бита адреса; длина запроса 1б; команда 1б.

За каждый такт передаются 2 байта: 1 по фронту, другой по спаду тактовой частоты.

В режиме ПДП акселератор рассм. свой локальный буфер как первичную память и когда ее не хватает, подкачивает данные из основной памяти. При этом характерны длинные блочные передачи.

В режиме исполнения локальная граф. память и основная память системы является для акселератора однозначными и располагаются в едином адресном пространстве. Хар –ны короткие произвольные запросы.

Первоначально шина обеспечивала проп. способность 266 Мб/с. При этом данные фиксировались только по одному фронту тактовой частоты. С развитием видеоакселераторов потребовалась более высокая пропускная способность шины, поэтому последовательно появились режимы 2х, 4х, 8х.

В 2х режиме для фиксации данных используются 2 дополнительных стробирующих сигнала. Для младших 16 и для старших 16 разрядов. Эти стробирующие сигналы формируются источником данных, приемник фиксирует данные по переднему и по заднему фронтам строб. сигналов. Частота строб. сигналов совпадает с тактовой частотой.

Порт АЖП может исп 2 напряжения питания: 3.3V; 1.5V. снижение напряжения питания позволяет поднять частоту переключения схем.

Технология Hyper Transport.

Переход АМС к 64 – разр вычислениям и создание 64 – разр процессоров выявили необходимость разработки новой технологии передачи информации между различными узлами системы. В 2001г. AMD открывает новую разраб технологию, названную гипертрапспотр (HT) для широкого лицензирования. Технология НТ позиционируется как высокоскоростная шина передачи данных на базе процессоров AMD. НТ – это не просто новая системная плата, а это новый асинхронный двунаправленный протокол обмена данными между ус-вами. Он м. б. использован для обмена между любыми высокоскоростными ус-вами в компе. Согласно ему, обмен ведется по принципу «точка-точка» , соединение м. б. осущ между 2-мя любыми ус-вами и при этом без всяких дополнительных мостов.

Шина двунаправленная, т.е. имеет 2 соединения: одно в прямом направлении. Передача ведется по обоим фронтам стробирующего сигнала.

Технология использует пакетную передачу данных. Размер пакета от 4 до 64 байт. Прием и передача ведутся асинхронно(независимо). Шина призвана заменить все существующие высокоскоростные шины и мосты. По этой технологии на системной плате нет привычного чипсета, состоящего из северного моста…..для высокоскоростных устр-в и южного моста, предназначенного для низкоскоростных уст-в. Шина НТ позволяет гибко конфигурировать систему под конкретные цели и задачи. Т. к. шина призвана стандартизировать и унифицировать порядок обмена данными между всемиузлами ПК, ее архитектура включает следующие уровни передачи данных:

1. физический( разводка контактов у чипсета)

2. ур-нь соединения: порядок инициализации и конфигурирование уст-в

3. ур-нь транзакции: содержит описание управляющих сигналов

4. ур-нь сессий: отвечает за общие команды

Все уст-ва, задействованые в технологии делятся на 3 типа:

1. cave (пещера) - замыкающее устр-во в цепочке обмена.

2. tunnel (тоннель) предназначено для транзита инф-ии между уст-вами.

3. bridge (мост) подключается к контроллеру шины и обеспечивает соединение с подключаемыми к нему уст-вами

Спецификация предполагает возможность выбора частоты и разрядности шины при разработке уст-ва. При этом на одной шине могут находиться уст-ва с разной разрядностью. Проп. способность обусловлена уст-вом с меньшей разрядностью шины. Для некоторых уст-в, которые требовательны к пропускной способности (multy media device), технология гарантирует быстрые доступ к зарезервированному каналу.

Главное отличие РЕ от НТ заключается в том, что РЕ – это новая скоростная шина и не более, а НТ – это принципиально новая технология связи и обмена данными между уст-вами компа. РЕ несовместима с PCI и с AGP, ее использование требует новых версий BIOS. НТ совместима с текущей программной моделью PCI. Можно адаптировать НТ в РЕ, т. е. соединить уст-ва РЕ через шину НТ.

В технологии НТ отсутствуют северные и южные мосты. Все уст-ва подключены к host – контроллеру. При этом AMD интегрирована в процессор и контроллер памяти. За счет этого немного ускоряется обмен с памятью. Для шины AGP,контроллеров ввода-вывода и шины PCI были изданы 4 отдельные микросхемы. Такое разделение позволяет проектировать систему пол конкретные задачи. Компания nVidia объединила все эти контроллеры в одну микросхему nForce3.

Интерфейс LPC.

Этот интерфейс предназначен для подключения уст-в ранее использовавших шину XBUS или ISA. К данной шине можно подключить контроллеры накопителей гибких дисков, последовательных портов аудио-кодека, биоса и т.д. Использование нового интерфейса обусловлено изживанием шины ISA с ее большим кол-вом сигналов и синхронным способом обмена. Интерфейс обеспечивает те же циклы обмена, что и ISA(чтение-запись в память; чтение-запись в уст-во ввода-вывода; ПДП и прямое управление шиной). Уст-во может вырабатывать запросы прерываний. В отличии от XBUS и ISA, имевших 24 –разрядную ША, новая шина обесп 32-разр адресацию памяти и 16- разр адресацию портов ввода-вывода.

Интерфейс синхронизирован с шиной PCI. Уст-ва могут вводить произвольное кол-во тактов ожидания. Интерфейс программно прозрачен т.е. не требуется установка каких-либо драйверов. Контроллер интерфейса LPC является уст-вом мостом для шины PCI . По проп. способности он достаточен для обеспечения одновременной работы всех подключенных к нему уст-в. Интерфейс имеет всего 7 обязательных сигналов:LDA [ 0..3 ] –мультиплексирования двунаправленная ШД; LFRAME # - индикатор канала и конца цикла обмена; LRESET # - сигнал начала сброса; LCLK # - сигнал тактовой частоты 33 МГц как у PCI.

Всего 4 инф-х провода.

По шине LDA в каждом такте цикла передаются поля элементов протокола. Начало каждого цикла хост-контролленр отмечает сигналом LFRAME. При этом на шину LDA помещается поле start. В следующем такте хост – контроллер помещает на шину LDA код типа цикла Cys Typo. Это поле задает тип и направление апередачи, в нем м.б. закодированы операции чтения и записи в память, операции ввода и вывода в порты, обмен в режиме ПДП и т.д. Поле ADDR служит для передачи адреса. При обращении к памяти оно занимает 8 тактов т.к. адрес 4-х разрядный. При обращении к портам ввода-вывода это поле занимает 4 такта, т.к. адрес этих портов 16 разр. Передача адреса начинается со старших разрядов, чтобы быстрее сработал дешифратор адреса.

Поле TAR определяет смену владельца шины. В первом такте поля прежний владелец шины помещает комбинацию, состоящуюиз1111, а в следующем такте переводит выходные буферные каскады в 3-е состояние. Поле Sync служит для введения такта ожидания уст-вом, к которому происходит обращение.

Поле Data необходимо для передачи данных. Для передачи 1 б требуется 2 такта.

Поле tar используется для обратной смены владельцев. После этого может начаться следующий такой же цикл обмена. Конфигурирование уст-в на шине не предусматривает протокола PnP. Это вызвано тем, что все уст-ва, подключенные к шине LPC заранее известны. Для обращения к этим уст-вам хост-контроллер должен декодировать их адреса и направлять обращения по ним на контроллер шины LPC.

Шина PC MCIA (PC Card).

Организация PCMCIA (Personal Computer Memory Card Inter­national Association – международная ассоциация производи­телей карт памяти для персональных компьютеров) ввела ряд стандартов на шины расширения блокнотных компьютеров. Первый из них назывался PCIMCIA. Впоследствии он был переименован в pc Card. Шина PC Card позволяет подклю­чать расширители памяти, модемы, контроллеры дисков и стриммеров, SCSI-адаптеры, сетевые адаптеры и т. д. к блокнотным компам. Недо­статочно строгое следование производителей этому стандар­ту приводит к проблемам совместимости. Шина адресует 64 Мбайт памяти, разрядность данных 16 бит, частота до 33 МГц DMA и Bus-Mastering не поддерживаются. Теоре­тически допускается до 4080 слотов PC Card. Шина ориен­тирована на программное конфигурирование адаптеров т.к. переключатели на таких малых картах просто не помещаются. Боль­шинство адаптеров выпускаются с поддержкой PnP и предусматривают «горячее» подключение – интерфейсные кар­ты могут вставляться и выниматься без выключения компь­ютера. Для этого контакты шин питания имеют большую дли­ну, чем сигнальные, чем обеспечивается их упреждающее подключение и запаздывающее отключение. 2 контакта для обнаружения карты короче других. Их подключение говорит о том, что карта полностью установлена и готова к работе. Все уст­ройства имеют свою поддержку BIOS. Несмотря на возмож­ность динамического конфигурирования, в некоторых случаях при изменении конфигурации требуется перезагрузка системы.

Различают 4 типа PC Card:Type I, II, III, IV.

Самая маленькая карта - Type I, самая большая - Type IV. Все уст-ва PC Card имеют минимальное энергопотребление. Другая карта называется Card-Bus, также имеет 64 контактный разъем, но обеспечивает расширение разрядности ШД до 32 разрядов за счет мультиплексора ША и ШД. Данный интерфейс имеет обратную совместимость. Очень похож на PCI.

Для карт памяти (динамической, статической, постоянной и флэш-памяти) существует стандарт Miniature Card, пред­ставляющий подмножество шины PC Card.

Разъем имеет 60 контактов и через переходной адаптер может устанавливаться в слот PC Card Type II. В стандарте PC Card выпускаются самые разнообразные уст-ва: память, уст-ва хранения, комуникационные уст-ва, интерфейсные порты, игровые, мультимедийные адаптеры…Все они значительно дороже своих крупногабаритных адаптеров. Через слот PC Card портативные компы могут подключаться к док станциям, в которые м.б установлена обычная периферия. Слоты PC Card подключаются к системной шине через мост. Если внутри компа используется шина PCI, то это будет мост PCI - PC Card.

Интерфейсы дисплея.

Для снижения производства ПК их цены производители использовали в качестве ПУ уже существующие уст-ва. В качестве дисплея использовали телевизор. Ни один из телевизионных стандартов не мог обеспечить необходимой полосы пропускания и нужной разрешающей способности. Первые мониторы для PC имели цифровой интерфейс с уровнями ТТЛ. Для монохромного монитора использовали лишь два сигнала – видео и повышенной яркости. В цветных мониторах класса CD имелось по одному сигналу для включения каждого луча и общий сигнал повышенной яркости. Таким образом, можно было задать 16 цветов. Следующий класс улучшенный цветной дисплей ECD (Enhanced Color Displау) имел цифровой интерфейс с двумя сигналами на каждый базовый цвет (64 цвета). Строчная и кадровая синхронизация монитора осуществля­ется разными сигналами. Из-за ограничений цифрового интерфейса пришлось перей­ти на аналоговый интерфейс.

Сигналы гориз и верт развертки используются не только для синхронизации, но и для управления энергопотреблением монитора.Управление производится отключением одного или обоих сигналов. При вкл. питания, монитор сообщает по последовательному интерфейсу свои параметры и допустимые режимы работы.Начиная с адаптеров VGA, стали применять малогабаритный 15-кон­тактный разъем D-SUB. Кроме обычного аналогового интерфейса RGB разъем EVC имеет контакты для ви­деовхода, входные и выходные стереоаудиосигналы, шины USB и FireWire, а также линии питания постоянного тока для зарядки аккумуляторов портативных ПК. Разъем имеет две секции: высокочастотную для присоединения четырех коаксиальных кабелей и низкочастотную на 30 контактов. Контакты высокочастотной секции позволяют передавать сигналы с частотами до 2 ГГц. По высокочастотным контактам передаются цветовые сигналы и сигналы тактовой частоты. Стандарт определяет три уровня реализации: базовый, мультимедийный и полный. Базовый включает только видеосигналы и передачу служебной инф-ции, в мультимедийном должны быть аудиосигналы.

Разъем EVC используется не часто из-за цены, сложной логики. Для подключения плоских дисплеев в 1996г. был предложен специализированный интерфейс panel-link. Он имеет три цифровых канала передачи цветности и канал синхронизации. В этих каналах используется дифференциальная передача сигнала с минимизацией числа переходов. Интерфейс P&D также использует дифференциальную пару и разъем EVC. В нем нет цепей аналоговых аудиосигналов и видео входа, что значительно упрощает логику интерфейса. Интерфейс DVI. предназначен для подключения дисплеев любого типа к компу. Он имеет 2 варианта исполнения: чисто цифровой и с традиционными аналоговыми сигналами. Спецификация интерфейса предусматривает возможность передачи данных в течении всего цикла, за счет буферизации данных в дисплее. Более того один из вариантов работы интерфейса предполагает передавать на дисплей только информацию об изменении от кадра к кадру. В полном варианте интерфейса к аналоговому сигналу добавляется цифровые, при этом четный бит инф-ции передается по одному каналу цветности, а нечетные по другому За счет конструкции контактов разъема возможно горячее подключение монитора. Интерфейс имеет разъем внешне похожий на интерфейс EVC, но кол-во контактов меньше.Сейчас наиболее распространенный интерфейс

Интерфейсы НГМД

Т.о. накопители на гибких дисках подключаются к контроллеру через стандартный интерфейс. Основные функции управления и кодирования данных вып-т контроллер располож на системной плате. В самом накопителе располагаются схемы привода двигателя, усилители сигнала и схемы сопряжение с датчиками. Все сигналы интерфейса имеют уровень ТТЛ и выход типа открытый коллектор. Из-за каждая цепь должна быть нагружена резистором. К контролеру можно подключить до 2-х накопителей, первоначально полагалось, что резисторы устанавливались в последнем дисководе в шлейфе. Современные 3-х дюймовые дисководы имеют относительно высокоомные резисторы, которые подключены постоянно. В этом есть некоторый риск, но устройства работают стабильно. Логический интерфейс прост. Для выбора накопителя подается индивидуальный сигнал выборки, а для запуска мотора подается второй сигнал общий для обоих накопителей. О том, что дисковод заработал, указывает индикатор на его панели. Остальные сигналы поступают параллельно на оба дисковода. Для перемещения головок на одну дорожку подается отдельный сигнал. Другой сигнал описывает направление перемещение. Если головки попали на нулевую дорожку, дисковод формирует сигнал, указывающий на этот факт. Четвертый сигнал указывает на сторону, к которой происходит обращение. Выход в начальную точку каждой дорожки, накопитель индифицирует специальным сигналом, который формируется при прохождении отверстия на дискете мимо датчика. Этот же индикатор указывает на то, что дискета вставлена в дисковод. При извлечении дискеты вырабатывается спец. сигнал, который обрабатывается при каждом обращении к диску. Кабель интерфейса имеет 34 проводника. Разъем для 5-ти и3-х дюймовых дисководов различен. Обычно кабель имеет 5 разъемов: 2 для 3-х дюймовых и 2 для 5-ти дюймовых и 1 для подключения к системной плате. Кабель имеет перевернутый сегмент из 7 проводов, за счет этого происходит переадресация устройств без дополнительных переключений на дисководах. Т.к. головка в накопителе скользит при работе по поверхности диска, сделан механизм отключения двигателя при отсутствии обращения к диску более чем 2 сек.

АТА

Появился в результате идеи переноса контроллера диска в накопитель. Так появился класс IDЕ. Такой подход имеет ряд преимуществ:

1.за счет близкого расположения контроллера удается повысить быстрод-ие

2.снимается проблема накопителей и контроллеров по форматам записей

3.упрощается схемотехника адаптера при подключении устройств к шине компьютера, сигналы буферизуются внутри контроллера, поэтому обмен становится асинхронным, поэтому устройства IDЕ м.б. подключены и к быстродействующей системной шине и к медленному интерфейсу параллельного порта. Сейчас официально интерфейс устр IDЕ подключаемых к шине ISA и или подобным получил название АТА. Стандарт определяет набор команд управления и назначение выводов с 40-контактного интерфейсного кабеля. Для соединения устройств применяется плоский кабель длиной не более 46см с 3-ми разъемами, для подключения 2-х устройств. Разновидности АТА:

АТА-2 – расширенная спецификация ATA. Включает 2 ка­нала, по 2 устройства. Одно из устройст явл ведущим-Master, другое ведомое-Slave. Режим определяется расположением перемычки. Возможно 3 варианта. Для такой адресации один из приводов имеет разрыв между Master и Slave. В результате Master получает уровень 0 от host-адаптера(сист плата), а Slave – уровень 1 за счет внутреннего резистора. В этом стандарте начали применять логическую адресацию блоков (LBA). Для этого надо указать № диска, № дорожки, при этом max объем диска – 8Мб. Интерфейс позволял работать в реж ПДП, что разгружало процессор.

АТА-3 – расширение АТА-2. Включает средства парольной защиты, улучшенного управления питанием, самотести­рования с предупреждением приближения отказа – SMART (Self Monitoring Analysis and Report Technology).

Дисковод сам считал количество операций счит, записи, ошибки и т.д.

АТА-4 – позволил работать по данному интерфейсу СD-ROM. В стандарте вводится режим Ultra DMA=33МГц.

АТА-5 – позволил поднять скорость в режиме Ultra DMA=66МГц. Требует 20-жильный кабель, каждый 2-й провод-земмляной.

АТА-6 – позволил поднять скорость в режиме Ultra DMA=100МГц, доюавлено несколько команд для передачи потокового видео и аудио.

АТА-7 – добавлен режим 133Мгц, который является самым производительным.

BIOS автоматически распознает стандарт, который поддерживает данное устройство. Если на кабеле расположены 2 устройства, то они будут работать на скорости медленного устройства. Дальнейшее развитие этого стандарта не предполагается. В связи с этим осуществляется переход к SATA(Serial ATA). Для контроллера определяется 2 режима распределения ресурсов:

1. Режим совместимости, когда каналам выделяются стандартные области адресов вв/выв и прерываний.

2. Естественный режим в котором базовые адреса регистров и линий прерываний задаются в конфигурированных регистрах, и могут размещаться в произвольной области.

В 1 режиме контроллер может работать только на первичной шине PCI, т.к. мост не будет транслировать обращение по стандартным адресам на другие шины.

SCSI

Системный интерфейс малых компьютеров предназначен для соединения устройств различных классов:

1.Жесткие диски 4.коммуникационные устр-ва

2.CD-ROM 5.Процессоры

3.Стриммеры

с точки зрения шины, все устройства м.б. равноправными, и м.б. инициаторами обмена, так и целевыми устройствами, однако чаще инициатором является host-адаптер. Каждое целевое устройство может содержать до 8 независимо адресуемых логических устройств. Классификация:

SCSI-1-была параллельной, асинхронной с 8-ми разр-й. обмен информацией велся со скор 5млн переключений в сек

SCSI-2имела несколько спецификаций

Fast SCSI-2 имела 10млн переключений в сек

Ultra SCSI-2 имела 20млн переключений в сек

Widi SCSI-2 была 16 разрядной. При этом шина допускала подключение до 16 устройств.

Стандартом была определена и 32-х разр шина, но она не прижилась. В этой же спецификации появился синхронный обмен. Стандарт SCSI-2 определил и систему команд состоящих из набора базовых команд, кот должны понимать любые устройства и специфик команд для каждого класса устройств имеется возможность …

SCSI-3явилась продолжением предыдущего стандарта. В ней добавились команды и поддержка устройств PnP, т.е. самораспознование системой устройств. Внутри стандарта появились Ultra160-16 млн переключений Ultra320-32 млн переключений

Сейчас интерфейс сущ в нескольких версиях, различающихся разрядностью, способом передачи, синхронизацией. Сигнальная шина интерфейса обязательно имеет обратный провод, контакт, которого расположен рядом с информационным кабелем, что позволяет использовать как ленточные кабели, так и витые пары. В линейной версии сигнал передается уровнем ТТЛ. В дифер (парафазный) версии по паре подается …

Кабели и разъемы обоих вариантов одинаковы, но электрической совместимости нет. В последних версиях используется синхронизация по обоим фронтам синхросигнала. Большая скорость обмена и

Большая длина соединений требует волнового согласования линий. На обоих концах линии устанавливаются терминаторы (резисторы), кот м.б. встроенными и отдельными устройствами. Стандарт допускает разветвление соединений линий, т.е. все устройства располагаются на шине последовательно

Каждое подключенное устр должно иметь свой уникальный адрес. Особенность шины: адрес задается с помощью джамперов. Для host-адаптера адрес м.б. задан программно. Адрес представляет собой № той ШД по которой осущ выборка данного устройства. Поэтому к 8-ми разр шине можно подключить 8 устройств, а к 16-ти – 16 устройств. Перед началом обмена происходит арбитраж шины с целью предоставления ее наиболее приоритетным устройствам. Наиболее приоритетное устройство – устройство с наибольшим адресом. Дальнейшее развитие связано с переходом на последовательный способ обмена.

Serial ATA и SAS

Параллельный интерфейс при современных скоростях не может обеспечить высокую скорость обмена при достаточной надежности и других эксплуатационных хар-х. это связано с тем, что повышение скорости обмена вызывает проблему с синхронизацией, приводит к интермодуляционным паразитным помехам и интерференции сигналов на соседних проводах. Поэтому реализация большой пропускной способности связана с последовательным обменом. Параллельный обмен связан с определенными трудностями согласование линии. Большое число проводов увеличивает число контактов в разъеме, и перегораживает пространство внутри ПК ограничивая теплообмен. Последовательный интерфейс SATA и SAS позволяют избавиться от этих недостатков. Свое название они получили от способа передачи сигналов, когда вся информация передается последовательно одним потоком. Последовательные технологии объединяют многие биты данных в памяти и передают их со значительной скоростью потребителям информации.

Serial ATA – расширяет возможности традиционной технологии, обеспечивая передачу данных со скоростью 1,5Гбит\сек. Благодаря низкой стоимости данный интерфейс будет последователем в настольных ПК, серверах начального уровня, систем хранения информации где стоимость – один из главных факторов. В последующих вариантах данного интерфейса предусматривается удвоение и учетверение скорости обмена(3Гбит\сек и 6Гбит\сек соответственно). Стандартом предусмотрено 2 дифференц пары сигнала для передачи и приема информации(2 в одну сторону и две в другую). Всего в интерфейсе 7 сигналов из которых 3 – земля. По сравнению с параллельным интерфейсом он обеспечивает большую помехоустойчивость, благодаря передачи информации помощью дифференциальных сигналов. Интерфейс обеспечивает 2-хтактное логическое кодирование для защиты от ошибок, кроме того используется циклический избыточный код. Первая версия стандарта обеспечивает взаимодействие между ПК и диском по принципу peer-to-peer, поэтому к одному контроллеру можно подключить только1 диск. Интерфейс позволяет горячее подключение устройств. Вторая версия обеспечивает удвоение скорости обменаю однако это удвоение будет достигнуто на 2-й фазе реализации проекта. На 1-й фазе предусмотрено изменение очередности команд. Пусть диск получит 4 последовательные команды. Если их выполнить в указанном порядке, то потребуется 2,5 оборота диска, если их выполнить в другом порядке, то время выполнения сократиться.

На первой фазе предусматривается использование концентраторов, что позволит подключить до 15 устройств.

SAS – позволяет подключить к одному порту до 16000 устройств, со скоростью 3Гбит\сек.основное преимущество технологии является ее совместимость с более экономичными накопителями Serial ATA. Это позволяет поставщикам систем в одной системе устанавливать диски обоих типов, не тратя средства на поддержку 2-х интерфейсов. Разъем SAS является универсальным и совместим с SATA. Набор команд SATA является подмножеством команд SAS, что позволяет подключать SATA к SAS – контроллеру. Однако SAS не может работать с SATA – контроллером. Для избежания неправильного подключения разъемы снабжены специальными ключами. Для конечных пользователей совместимость SATA и SAS обеспечивает большую гибкость в выборе соотношения цены и производительности

LPT

Параллельный порт используется для подключения принтера к ПК. Существует несколько модификаций порта, имеющих различные функциональные возможности. Они разрабатывались различными фирмами, а затем узаконились в виде стандарта IEEE1284. традиционно порт является 8-ми битным, кроме того, по 5 линиям передаются сигналы состояния принтера, а по 4-м линиям управляющие сигналы. Порт использует ТТЛ уровень, отсюда новая скорость и малая длина проводников. Гальваническая развязка отсутствует, поэтому схемная земля устройства соединяется с землей ПК. С программной точки зрения, порт представляет набор регистров, располож в пространстве вв\выв. Регистры адресуются относительно базового адреса. Порт может использовать линию запроса прерывания, а в расширенных режимах может использовать прямой доступ в память. Работа порта поддерживается на уровне BIOS. Поиск установленных устройств производится при начальной загрузке. К порту подключают:

Стандарт IEEE1284 узаконил 5 режимов обмена данных:

1.Режим совместимости (обмен по Centronics)

2.Полубайтный режим (для ввода информации используют 4 разряда регистра состояния. Вывод идет по 8-ми разрядам)

3. Байтный режим (использует однонаправленный обратный 8-разрядный канал. Для ввода информации используется шина данных). В этом режиме выходные транзисторы с открытым коллектором устанавл в уровень «1». Благодаря этому появляется возможность ввода информации.

В этом режиме по шине данных (8 разр) передаются данные и адреса, что позволяет подключить несколько устройств. Адрес и данные используют отдельную синхронизацию сигнала. Сигналы формируются не программно, а аппаратно. В результате увеличивается скорость обмена. Порт с расширенными возможностями (ECP) – двунаправленный симметричный 8-разр порт. Управляющие линии позволяют различать передачу команд и данных. Режим может использовать сжатие информации, коэф сжатия может доходить до 64. на обеих сторонах интерфейса имеются буферные регистры FIFO. Контроллер обязан поддерживать все эти режимы. Стандарт предусматривает 3 типа разъема:

не более 2м, скорость передачи 2Мб\сек

3.Тип С.Новый малогабаритный 36-ти контактный разъем, в кот для каждого информационного провода есть обратный, и длина его доходит до 10м. Конфигурирование устройств происходит в 2 этапа:

1.BIOS определяет наличие устройства и задает ему базовый адрес, линию прерывания, канал DMA, и режим работы

2.ОС может изменить режим, в системе предусмотрено 4 места для LPT устройств.

СОМ порт

Универсальный внешний последовательный интерфейс. Обеспечивает обмен по стандарту St RS-232c. В BIOS определено COM1…COM4. Один из них м.б. использован для вязи с устройством инфракрасной связи IrDA. На физическом уровне последовательный интерфейс может иметь различные реализации, отличающиеся способом передачи Эл. сигнала. Стандарт RS-232 поддерживает передачу информации по 1 информационному проводу, а общий провод относится сразу ко всем сигналам.

RS-423А содержит отдельный общий провод, на каждый информационный сигнал.

RS-422А, RS-485 работают с дифференциальным сигналом, поэтому помехоустойчивость у них лучше. Однако наибольшее применение получил стандарт RS-2…. С внешней стороны СОМ порт содержит линии последовательной передачи данных и набор сигналов управления и состояния. Эти сигналы выведены на 9-конт и 25-конт вилки. Внешние сигналы порта двумерные: «0»:3…1213, «1»:-3…-1213. Гальваническая развязка отсутствует. Скорость передачи может достигать 115200 бит\сек. Порт предназначен для коммуникации с др компьютерами, сетям, периферийными устройствами. СОМ порт осуществляет обмен только программно управляемым способом. Для пересылки каждого байта необходимо несколько команд. Для обмена информацией используется стандартная комбинация. Стартовая посылка уровня «0», далее следует 5-8 информационных разрядов, разряд проверки на четность, стоп.

Для управления протоколом данных м-т использоваться аппаратный или программный прототипы. При аппаратном управлении взаимодействующие устройства обмениваются управляющими сигналами. Эти сигналы формируются интерфейсными механизмами автоматически. При программном управлении взаимодействующие устройства связаны лишь информационными сигналами. Передача и проверка наличия управляющих сигналов осущ-ся программно. Остановка и возобновление передачи проверяется при помощи спец кодовых комбинаций. Т.к. эти комбинации становятся управляющими их передача в поток данных исключается. Программное управление выгодно с т. зрения уменьшения количества проводов по происх мелено т.к. CPU должен несколько команд на 1б переданной информации.

Довольно часто для передачи инф через последовательный интерфейс используется так называемая «токовая петля». В этом случае элементом сигнала является не напряжение, а ток. Обычно источником тока является передатчик, этот вариант называется активный передатчик. Возможно питание на стороне приемника и этот вариант называется активный приемник. Токовая петля позволяет передавать сигнал на несколько км. СОМ порты чаще всего используются для подключения мыши или трекбола. В этом случае интерфейс работает в режиме последовательного ввода. Питание осуществляется от неиспользуемых управляющих сигналов, иногда это приводит к ошибкам и неработоспособности устройств подключенных к сом порту. Следующим по популярности явл подключение внешних модемов полным 9-контактным кабелем. Можно использовать СОМ порт для 2-х компьютеров, соединение называется ноль-модемнымю. Подключение принтеров и плоттеров предполагает наличие у них соответствующего интерфейса. Инфракрасный интерфейс и интерфейс музыкальных устройств тоже разрабатывались с учетом работы через СОМ порт

25. Интерфейсы клавиатуры и мыши.

Сейчас используется расширенная клавиатура. АТ или PS/2 и имеющая более 100 клавиш.Разница между клавами АТ и PS/2 заключается только в разъеме подключения. АТ2 это 5-ти контактная розетка DIN, а у PS/2 это 6-ти контактная розетка miniDIN ил и PS/2. На этот разъем выводятся сигналы линии для встроенных в клаву трекболов. С появлением интерфейса USB появились и клавы с этим интерфейсом. Часто они имеют встроенный USB хаб используемый для подключения мыши и других устройств.

Для клавы с интерфейсом USB требуется специальная поддержка со стороны BIOS которая позволяет появилась сравнительно недавно, связано это с тем что USB появился поздно.

Через разъем на клаву обязательно подаются 2 сигнала: КВ – data, KB – clock. Процессор общается с клавой через интерфейс клавы, которая имеет программно доступный регистр, он в разговорной речи называется буфером данных. Другой регистр используется для управления и отображения состояний. Формируется сигнал прерываний IRQ1.

Интерфейс современной клавы является двунаправленным это позволяет настраивать клаву на необходимый режим обмена. Обмен ведется старт – стопными комбинациями.

Мышь является устройством предназначенным для ввода координат перемещения и нажатия клавиши. Интерфейс мыши применим для любого физического воплощения мыши (механическая, оптическая, трекбол). По интеграции с компом различают 3 вида мышей: Serial Mouse; PS/2 Mouse; Bus Mouse.

Serial Mouse – это мышь с последовательным интерфейсом подключения к 25 контактному COM порту. Перемещение мыши или нажатие клавиши кодируется и передается в комп в виде старт – стоповой последовательности по стандарту RS-232. Двухмерное питание мыши осуществляется от управляющих цепей интерфейса иногда это является причиной неработоспособности. В этом стандарте различают 2 разновидности: MS Mouse; PC Mouse => Serial Mouse. Которые требуют различных драйверов. MS Mouse передает инфу комбинациями и каждое состояние кодируется 3-мя старт-стоповыми комбинациями. PC Mouse передает инфу 8-ми разрядными комбинациями и каждое состояние отрабатывает 5-ю старт-стоповую комбинацию. Если использовать не тот драйвер курсор мыши будет хаотично дергаться по экрану.

Существуют мыши работающие в обоих вариантах. Каждый вариант выбирается переключателем на корпусе мыши. Системная поддержка мыши осуществляется на уровне ОС. Драйвер загружается вместе с ОС, поэтому BIOS эту мышь не поддерживает, хотя и использует ее для управления установками в BIOS.

PC Mouse подключается через miniDIM или PS/2.

Адаптер мыши устанавливается практически на всех современных системных платах, т.е. этот разъем специализирован для мыши и мышь и мышь поддерживается на уровне BIOS.

 

12345

---

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.