Системная шина процессора
Системная шина процессора предназначена для обмена информацией микропроцессора с любыми внутренними устройствами микропроцессорной системы (контроллера или компьютера). В качестве обязательных устройств, которые входят в состав любой микропроцессорной системы, можно назвать ОЗУ, ПЗУ, таймер и порты ввода-вывода. Структурная схема простейшего микропроцессорного устройства приведена на рисунке 1.
В состав системной шины в зависимости от типа процессора входит одна или несколько шин адреса, одна или несколько шин данных и шина управления. Несколько шин данных и адреса применяется для увеличения производительности процессора и используется только в сигнальных процессорах. В универсальных процессорах и контроллерах обычно применяется одна шина адреса и одна шина данных.
В понятие шины вкладывают разное значение при
рассмотрении различных вопросов. В простейшем
случае под понятием шина подразумевают
параллельно проложенные провода, по которым
передаЈтся двоичная информация.
В любом случае все сигналы, необходимые для работы системной шины формируются микросхемой процессора как это рассматривалось при изучении блока обработки данных. Иногда для увеличения скорости обработки информации функции управления системной шины берЈт на себя отдельная микросхема (например контроллер прямого доступа к памяти или сопроцессор). Арбитраж доступа к системной шине при этом осуществляет контроллер системной шины (в простейшем случае достаточно сигнала занятости шины).
В некоторых случаях в понятие шина
дополнительно включают требования по уровням
напряжения, которыми представляются нули и
единицы, передаваемые по еЈ проводам.
Рисунок 1. Структурная схема подключения микропроцессорных устройств к системной шине.
При подключении различных устройств к системной шине возникает вопрос — как различать эти устройства между собой? Единственный способ сделать это использовать индивидуальный адрес для каждого устройства, подключенного к системной шине микропроцессора. Так как адресация производится к каждой ячейке устройства индивидуально, то возникает понятие адресного пространства, занимаемого каждым устройством и адресного пространства микропроцессорного устройства в целом.
Адресное пространство микропроцессорного устройства.
Адресное пространство микропроцессорного
устройства изображается графически
прямоугольником, одна из сторон которого
представляет разрядность адресуемой ячейки
этого микропроцессора, а другая сторона — весь
диапазон доступных адресов для этого же
микропроцессора.
Обычно в качестве
минимально адресуемой ячейки памяти
выбирается восьмиразрядная ячейка памяти (байт).
Диапазон доступных адресов
микропроцессора определяется разрядностью шины
адреса системной шины. При этом минимальный
номер ячейки памяти (адрес) будет равен 0, а
максимальный определяется из формулы:
Для шестнадцатиразрядной шины это будет число 65535 (64K). Адресное пространство этой шины и распределение памяти микропроцессорной системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке 2, а распределение памяти микропроцессорной системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке 3.
Рисунок 2. Адресное пространство шестнадцатиразрядной шины адреса.
Рисунок 3. Распределение памяти микропроцессора с шестнадцатиразрядной шиной адреса.
Микропроцессоры после включения питания и
выполнения процедуры сброса всегда начинают
выполнение программы с определЈнного адреса,
чаще всего нулевого. Однако есть и
исключения. Например процессоры, на основе
которых строятся универсальные компьютеры
IBM PC или Macintosh стартуют не с нулевого адреса.
Программа должна храниться
в памяти, которая не стирается при выключении
питания, то есть в ПЗУ.
Выберем для построения микропроцессорной системы микросхему ПЗУ объЈмом 2 килобайта, как это показано на рисунке 1. При рассмотрении построения блока обработки сигналов мы договорились, что процессор после сброса начинает работу с нулевого адреса, поэтому разместим ПЗУ в адресном пространстве начиная с нулевого адреса. Для того, чтобы нулевая ячейка ПЗУ оказались расположенной по нулевому адресу адресного пространства микропроцессора, старшие разряды шины адреса должны быть равны 0.
При построении схемы необходимо
декодировать старшие пять разрядов адреса (определить,
чтобы они были равны 0). Это выполняется при помощи дешифратора
адреса, который в данном случае вырождается в
пятивходовую схему «ИЛИ-НЕ» Это связано с
тем, что внутри ПЗУ уже есть одиннадцативходовый
дешифратор адреса. При использовании
дешифратора адреса, обращение к ячейкам
памяти выше двух килобайт не приведЈт к
чтению ячеек ПЗУ, так как на входе выбора
кристалла CS уровень напряжения останется
высоким.
Теперь подключим микросхему ОЗУ. Для примера выберем микросхему объЈмом 8 Кбайт. Для выбора любой из ячеек этой микросхемы достаточно тринадцатибитового адреса, поэтому необходимо дополнительно декодировать три оставшихся разряда адреса. Так как начальные ячейки памяти адресного пространства уже заняты ПЗУ, то использовать нельзя. Выберем следующую комбинацию цифр 001 и используем известные нам принципы построения схемы по произвольной таблице истинности. Дешифратор адреса выродится в данном случае в трЈхвходовую схему «И-НЕ» с двумя инверторами на входе. Схема этого дешифратора приведена на рисунке 1. ПриведЈнный дешифратор адреса обеспечивает нулевой уровень сигнала на входе CS только при комбинации старших бит 000. Обратите внимание, что так как объЈм ПЗУ меньше объЈма ОЗУ, то между областью адресов ПЗУ и областью адресов ОЗУ образовалось пустое пространство неиспользуемых адресов памяти.
И, наконец, так как все
микропроцессоры предназначены для
обработки данных, поступающих извне, то в
любой микропроцессорной системе должны
присутствовать порты ввода-вывода.
Порт ввода-вывода отображается в адресное
пространство микропроцессорного
устройства как одиночная ячейка памяти,
поэтому порт ввода вывода можно разместить
по любому свободному адресу. Проще всего
построить дешифратор числа FFFFh. В этом
случае дешифратор превращается в обычную 16-ти
входовую схему «И-НЕ», поэтому и
выберем эту ячейку памяти в адресном
пространстве микропроцессора для
размещения порта ввода-вывода.
Способы расширения адресного пространства микропроцессора.
Известно, что размер адресного пространства определяется разрядностью счЈтчика команд микропроцессора. Достаточно часто при развитии микропроцессорной системы возможности адресного пространства исчерпываются. В таком случае приходится прибегать к методам расширения адресного пространства.
Для расширения адресного пространства
можно воспользоваться параллельным
портом. Внешние выводы параллельного
порта при этом используются в качестве
старших битов адресной шины. Такой метод
расширения адресного пространства
называется страничным методом адресации.
Рисунок 4. Использование параллельного порта в качестве переключателя страниц памяти.
В этой схеме параллельный порт используется в качестве простейшего контроллера памяти микропроцессорного устройства. При применении восьмиразрядного параллельного порта в микропроцессорной системе появились дополнительные восемь линий адреса. В результате адресное пространство микропроцессорной системы увеличилось до 16 Мегабайт. Структура нового адресного пространства приведена на рисунке 5, а принцип формирования нового адреса с использованием переключателя страниц приведЈн на рисунке 6.
Рисунок 5. Структура страничного адресного пространства.
Рисунок 6. Формирование адреса с использованием переключателя страниц.
Метод страничной адресации прост в
реализации и при формировании адреса
физической памяти не приводит к
дополнительным временным задержкам, но при
использовании многозадачного режима
работы процессора для каждой активной
задачи выделяется целая страница в
системной памяти микропроцессора.
При
такой работе в системной памяти процессора
остаЈтся много неиспользуемых областей.
Решить возникшую проблему позволяет метод
сегментной организации памяти.
При сегментном методе организации памяти для расширения адресного пространства используется базовый регистр, относительно которого производится адресация команд или данных в программе. Разрядность базового регистра обычно выбирают равной разрядности счЈтчика команд. В качестве базового регистра, как и при страничной организации памяти, можно использовать параллельный порт.
Для формирования физического адреса
используется параллельный двоичный
сумматор. На входы этого сумматора подаЈтся
содержимое базового регистра и содержимое
счЈтчика команд. Суммирование производится
со смещением содержимого базового регистра
влево на несколько бит относительно
счЈтчика команд (рисунок 8). В результате
максимальный размер сегмента определяется
разрядностью программного счЈтчика, а
максимальная неиспользуемая область
памяти – смещением базового регистра
относительно программного счЈтчика.
Адресное пространство при использовании сегментного метода адресации приведено на рисунке 7.
Рисунок 7. Пример адресного пространства с разделением на сегменты.
Количество сегментов определяется количеством базовых регистров. Сегменты могут перекрываться в адресном пространстве, и тем самым может регулироваться размер памяти, который отводится под каждый конкретный сегмент памяти. В компьютерах семейства IBM PC имеются четыре базовых регистра, определяющих сегмент данных, сегмент программы, сегмент стека и дополнительный сегмент. Информацию в базовые регистры заносит операционная система при переключении задач.
Рисунок 8. Формирование адреса при сегментной адресации.
ЕщЈ одним распространЈнным способом
увеличения адресного пространства
является применение окон. При
использовании окон производится
расширение не всего адресного пространства,
а только его части. Внутри адресного
пространства выделяется некоторая область,
которая называется окном.
В это окно может
отображаться часть другого адресного
пространства.
При использовании окон может быть использован как страничный метод отображения адресного пространства, так и сегментный метод отображения адресного пространства в окно.
При использовании страничного метода отображения, конкретная страница другого адресного пространства, которая в данный момент отображается в окно памяти, определяется переключателем страниц, построенному по такому же принципу как это было рассмотрено на рисунке 4.
При использовании сегментного метода отображения, конкретная область адресного пространства, которая будет отображаться в окно, определяется содержимым базового регистра. Если разрядность адреса вспомогательного адресного пространства, отображаемого в окно основной памяти, совпадает с разрядностью базового регистра, то любая область вспомогательной памяти может быть отображена в основную память с точностью до байта.
Принцип построения оконной адресации при
отображении страниц показан на рисунке 9.
Рисунок 9. Применение окна для расширения адресного пространства.
Оконная адресация часто используется при развитии микропроцессорных семейств, когда размера областей памяти, отведЈнных для конкретных задач в младших моделях семейства, не хватает для старших моделей семейства, а при этом нужно поддерживать аппаратную совместимость с младшими моделями семейства. В качестве примера можно привести микросхемы I81c96 фирмы INTEL или TMS320c5410 фирмы Texas Instrument, где для расширения области регистров специальных функций используется оконная адресация.
[Назад] [Содержание] [Вперёд]
Как функционирует шина данных — Altarena.ru — технологии и ответы на вопросы
Содержание
- Шина данных
- См. также
- Смотреть что такое «Шина данных» в других словарях:
- Глава 1. Компьютер. Программное и аппаратное обеспечение
- Магистраль: шина данных шина адреса и шина управления. Шины периферийных устройств
- Магистраль
- Шина данных
- Шина адреса
- Шина управления
- Шина данных
- 1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC
- Шина — данные
- Память эвм и ее характеристики и назначение.
Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм. - Внутренняя шина — данные
- Интерфейсы компьютера.
- 2 Системныеблоки корпуса персональных компьютеров
- 1. Обзор шин пк.
- Шина данных это система передачи информации в ПК
- Компьютерная шина
- Основное деление компьютерных шин
- Одна из самых значимых устройств связи
- Производительность компьютера
- Системные шины в современных компьютерах
- Внешняя шина — данные
- Адресное пространствомикропроцессорного устройства.
- Видео
Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм.Шина данных
Шина данных — шина, предназначенная для передачи информации. В компьютерной технике принято различать выводы устройств по назначению: одни для передачи информации (например, в виде сигналов низкого или высокого уровня), другие для сообщения всем устройствам (шина адреса) — кому эти данные предназначены.
На материнской плате шина может также состоять из множества параллельно идущих через всех потребителей данных проводников (например, в Архитектура IBM PC).
Основной характеристикой шины данных является её ширина в битах. Ширина шины данных определяет количество информации, которое можно передать за один такт.
См. также
| Это заготовка статьи о компьютерах. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным. |
| Компьютерные шины | |
|---|---|
| Основные понятия | Шина адреса • Шина данных • Шина управления • Пропускные способности |
| Процессоры | BSB • FSB • DMI • HyperTransport • QPI |
| Внутренние | AGP • ASUS Media Bus • EISA • InfiniBand • ISA • LPC • MBus • MCA • NuBus • PCI • PCIe • PCI-X • Q-Bus • SBus • SMBus • VLB • VMEbus • Zorro III |
| Ноутбуки | ExpressCard • MXM • PC Card |
| Накопители | ST-506 • ESDI • ATA • eSATA • Fibre Channel • HIPPI • iSCSI • SAS • SATA • SCSI |
| Периферия | 1-Wire • ADB • I²C • IEEE 1284 (LPT) • IEEE 1394 (FireWire) • Multibus • PS/2 • RS-232 • RS-485 • SPI • USB • Игровой порт |
| Универсальные | Futurebus • InfiniBand • QuickRing • SCI • RapidIO • IEEE-488 • Thunderbolt (Light Peak) |
Смотреть что такое «Шина данных» в других словарях:
Шина Данных — в компьютерной технике принято различать выводы устройств по назначению: одни для передачи информации (например, в виде сигналов низкого или высокого уровня), другие для сообщения всем устройствам (шина адреса) кому эти Данные предназначены.
На… … Википедия
шина данных — Шина интерфейса, предназначенная для передачи данных. [ГОСТ Р 50304 92 ] Тематики системы для сопряж. радиоэлектр. средств интерфейсные Обобщающие термины средства реализации взаимодействия EN data bus … Справочник технического переводчика
шина данных — 72 шина данных: Шина интерфейса, предназначенная для передачи данных Источник: ГОСТ Р 50304 92: Системы для сопряжения радиоэлектронных средств интерфейсные. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
шина данных — duomenų magistralė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. data bus; data highway; data path; dataway vok. Datenbus, m; Datenleitung, f; Datenweg, m rus. шина данных, f pranc. bus de données, m … Automatikos terminų žodynas
Шина данных — 1. Шина интерфейса, предназначенная для передачи данных Употребляется в документе: ГОСТ Р 50304 92 Системы для сопряжения радиоэлектронных средств интерфейсные.
Термины и определения … Телекоммуникационный словарь
S-100 (шина данных) — S 100 Универсальная интерфейсная шина спроектированная компанией MITS в 1974 году специально для Altair 8800, считающимся на сегодняшний день первым персональным компьютером. Шина S 100 была первой интерфейсной шиной для микрокомпьютерной… … Википедия
Шина адреса — Шина адреса компьютерная шина, используемая центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы DMA, для указания физического адреса слова ОЗУ (или начала блока слов), к которому устройство может обратиться для… … Википедия
шина AT-bus — шина усовершенствованной технологии Системный интерфейс, разработанный фирмой IBM для ПЭВМ серии IBM PC AT, является развитием системного интерфейса XT bus, обеспечивает совместимость с ним. В интерфейсе используются 16 разрядная шина данных, 24… … Справочник технического переводчика
Шина управления — компьютерная шина, по которой передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали.
Сигналы управления определяют, какую операцию (считывание или запись информации из памяти) нужно производить, синхронизируют обмен… … Википедия
Шина Адреса — компьютерная шина, используемая центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы DMA, для указания физического адреса слова ОЗУ (или начала блока слов), к которому устройство желает обратиться для проведения операции… … Википедия
Источник
Глава 1. Компьютер. Программное и аппаратное обеспечение
Магистраль: шина данных шина адреса и шина управления. Шины периферийных устройств
Вспомним, на прошлом уроке рассматривалось устройство материнской платы. Рассмотрим более подробно, какие же логические устройства можно установить на системную плату, т.к. системная плата наравне с процессором является основным устройством любого современного компьютера. Так же необходимость более подробного знакомства с системной платой обусловлено тем, что на системных платах реализуются шины различных типов.
В гнёзда расширения системной платы устанавливаются платы таких периферийных устройств, как модем, сетевая плата, видеоплата и т.п.
Быстродействие различных компонентов компьютера (процессора, оперативной памяти и контроллеров периферийных устройств) может существенно различаться. Для согласования быстродействия на системной плате, как было сказано на прошлом уроке, устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), включающие в себя контроллер оперативной памяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост). (см. рис. 1)
Северный мост обеспечивает обмен информацией между процессором и оперативной памятью по системной шине. В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины. В современных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины в 10 раз (например, частота процессора 1 ГГц, а частота шины — 100 МГц).
Южный мост обеспечивает обмен информацией между северным мостом и портами для подключения периферийного оборудования.
Мышь и внешний модем подключаются к южному мосту с помощью последовательных портов, которые передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как СОМ1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока.
Для подключения сканеров и цифровых камер обычно используется порт USB ( Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств.
Рассмотрим структуру магистрали (системной шины), т.к. модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации.
Магистраль
Системная магистраль осуществляет обмен данными между процессором или ОЗУ с одной стороны и контроллерами внешних устройств компьютера с другой стороны.
Рис 2.
Магистрально-модульный принцип
Шина данных
По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении, т. е. шина данных является двунаправленной.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессоров постоянно увеличивалась по мере развития компьютерной техники.
За 25 лет, со времени создания первого персонального компьютера (1975г.), разрядность шины данных увеличилась с 8 до 64 бит.
К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.
Шина адреса
Шина адреса предназначена для передачи по ней адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор. Адрес на нее выдает всегда только процессор. По шине данных передается вся информация. При операции записи информацию на нее выставляет процессор, а считывает то устройство (например, память или принтер), адрес которого выставлен на шине адреса. При операции чтения информацию выставляет устройство, адрес которого выставлен на шине адреса, а считывает процессор.
Таким образом, каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
Разрядность шины адреса определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
Каждой шине соответствует свое адресное пространство, т.
е. максимальный объем адресуемой памяти:
Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 32 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:
N == 2 32 = 4 294 967 296 = 4 Гб
Аппаратно на системных платах реализуются шины различных типов. В компьютерах РС/286 использовалась шина ISA (Industry Standard Architecture), имевшая 16-разрядную шину данных и 24-разрядную шину адреса. В компьютерах РС/386 и РС/486 используется шина EISA (Extended Industry Standard Architecture), имеющая 32-разрядные шины данных и адреса. В компьютерах PC/ Pentium используется шина PCI (Peripheral Component Interconnect), имеющая 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса.
Шина управления
По шине управления передаются сигналы такие, например, как сигналы чтения, записи, готовности, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами.
Кроме того, каждое внешнее устройство, которому нужно обратиться к процессору, имеет на этой шине собственную линию. Когда периферийное устройство «хочет обратиться» к процессору, оно устанавливает на этой линии специальный сигнал (сигнал прерывания), заметив который, процессор прерывает выполняемые в этот момент действия и обращается (командой чтения или записи) к устройству.
Рассмотрим в качестве примера, как процессор читает содержимое ячейки памяти (см. таблицу). Убедившись, что шина в данный момент свободна, процессор помещает на шину адреса требуемый адрес и устанавливает необходимую служебную информацию (операция – чтение, устройство – ОЗУ и т.п.) на шину управления. Теперь ему остается только ожидать ответа от ОЗУ. Последний, “увидев” на шине обращенный к нему запрос на чтение информации, извлекает содержимое необходимой ячейки и помещает его на шину данных. Разумеется, реальный процесс значительно подробнее.
Особо отметим, что обмен по шине при определенных условиях и при наличии определенного вспомогательного оборудования может происходить и без непосредственного участия процессора, например, между устройством ввода и внутренней памятью.
Подчеркнем также, что описанная нами функциональная схема на практике может быть значительно сложнее. Современный компьютер может содержать несколько согласованно работающих процессоров, прямые информационные каналы между отдельными устройствами, несколько взаимодействующих магистралей и т.д. Тем не менее, если понимать наиболее общую схему, то разобраться в конкретной компьютерной системе будет уже легче.
Магистральная структура позволяет легко подсоединять к компьютеру именно те внешние устройства, которые нужны для данного пользователя. Благодаря ей удается скомпоновать из стандартных блоков любую индивидуальную конфигурацию компьютера.
Необходимость использования контроллеров вызвана тем, что функциональные и технические параметры компонентов компьютера могут существенно различаться, например, их быстродействие. Так, процессор может проводить сотни миллионов операций в секунду, тогда как пользователь может вводить с клавиатуры, в лучшем случае 2-3 знака в секунду.
Контроллер клавиатуры как раз и обеспечивает согласование скорости ввода информации со скоростью ее обработки.
Контроллер жестких дисков обычно находится на системной плате. Существуют различные типы контроллеров жестких дисков, которые различаются по количеству подключаемых дисков, скорости обмена информацией, максимальной емкости диска и др.
Источник
Шина данных
1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC
Системный
блок, монитор, клавиатура и периферийные
устройства
Внешний
вид персонального компьютера может иметь
самые разнообразные формы. Как правило, мы
можем выделить несколько крупных объектов,
оформленных в виде отдельных компонент
соединенных кабелями или шлейфами,
представляющих персональный компьютер
непосредственно и периферийные
компоненты. В зависимости от
реализации исполнения и дизайна корпуса
системного блока, монитора
и клавиатуры они могут быть
объединены в один или более общих корпусов
и выполняться как совершенно
самостоятельные отдельные элементы.
Шина — данные
Шина данных — это основная шина, которая используется для передачи информационных кодов между всеми устройствами микропроцессорной системы.
Шина данных — это основная шина, ради которой и создается вся система. Количество ее разрядов ( линий связи) определяет скорость и эффективность информационного обмена, а также максимально возможное количество команд.
Шина данных всегда двунаправленная, так как предполагает передачу информации в обоих направлениях. Наиболее часто встречающийся тип выходного каскада для линий этой шины — выход с тремя состояниями.
| Структурная схема МК подгруппы PIC16F8X. |
Шина данных и память данных ( ОЗУ) — имеют ширину 8 бит, а программная шина и программная память ( ПЗУ) имеют ширину 14 бит. Такая концепция обеспечивает простую, но мощную систему команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции работают с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов выполнения.
Двухступенчатый конвейер обеспечивает одновременную выборку и исполнение команды. Все команды выполняются за один цикл, исключая команды переходов.
Шина данных — эти сигналы обеспечивают двунаправленную шину данных для доступа к внешней памяти программ.
| Структура шины микрокомпьютерной системы. |
Шина данных предназначена для перемещения данных внутри компьютера, например между запоминающим устройством и процессором.
Шина данных работает в режиме двунаправленной передачи. Это означает, что по ней можно передавать слова в обоих направлениях, но, разумеется, не одновременно: требуется применение специальных буферных схем и мультиплексного режима1 обмена данными между микропроцессором и внешней памятью.
Шина данных — двунаправленная шина, по которой данные могут на правляться либо в микропроцессор, либо нз него ( на рнс. По такой шине данные невозможно одновременно передавать в обоих направлениях. Эти процедуры разнесены во времени в результате применения временного мультиплексирования.
Шина данных является двунаправленной, как частично и шина управления. От МП по ША передаются адреса соответствующих внешних устройств ( ВУ) и памяти. Объем адресуемой памяти колеблется от 64К до Ш слов с разрядностью от 8 до 32 бит.
Шина данных — двунаправленная, ибо каждый функциональный узел ( кроме ПЗУ) должен как принимать, так и передавать информацию.
Шина данных ( Д) включает в себя 16 двунаправленных линий для обмена 16-разрядными словами или байтами.
Память эвм и ее характеристики и назначение. Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм.
Постоянное и оперативное ЗУ.
ЗУ
в ЭВМ состоят из последовательности
ячеек, каждая из которых содержит
значение 1-ого байта и имеет собственный
номер (адрес), по которому происходит
обращение к ее содержимому. Все данные
в ЭВМ хранятся в двоичном виде (0,1).
ЗУ
характеризуется 2-мя параметрами:
-объем
памяти — размер в байтах, доступных для
хранения информации
-Время
Доступа к ячейкам памяти — средний
временной интервал в течении кот.
находится требуемая ячейка памяти и из
нее извлекаются данные.
Оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ; RAM
– Random
Access
Memory)
предназначено для оперативной записи,
хранения и чтения информации (программ
и данных), непосредственно участвующей
в информационно-вычислительном процессе,
выполняемом ЭВМ в текущий период времени.
После выключения питания ЭВМ, информация
в ОЗУ уничтожается. (В ЭВМ на базе
процессоров Intel Pentium
используется 32-разрядная адресация.
Т.е число адресов 232,
то есть возможное адресное пространство
составляет 4,3 Гбайт. время доступа
0,005-0,02 мкс. 1 с = 106 мкс.
Постоянное
запоминающее устройство (ПЗУ; ROM
– Read
Only
Memory)
хранит неизменяемую (постоянную)
информацию: программы, выполняемые во
время загрузки системы, и постоянные
параметры ЭВМ. В момент включения ЭВМ
в его ОЗУ отсутствуют данные, так как
ОЗУ не сохраняет данные после выключения
ЭВМ.
Но МП необходимы команды, в том
числе и сразу после включения. Поэтому
МП обращается по специальному стартовому
адресу, который ему всегда известен, за
своей первой командой. Этот адрес из
ПЗУ. Основное назначение программ из
ПЗУ состоит в том, чтобы проверить состав
и работоспособность системы и обеспечить
взаимодействие с клавиатурой, монитором,
жесткими и гибкими дисками. Обычно
изменить информацию ПЗУ нельзя. Объем
ПЗУ 128-256 Кбайт, время доступа
0,035-0,1 мкс. Так как объем ПЗУ небольшой,
но время доступа больше, чем у ОЗУ, при
запуске все содержимое ПЗУ считывается
в специально выделенную область ОЗУ.
Энергонезависимая
память CMOS
RAM
(Complementary
Metal-Oxide
Semiconductor
RAM),
в которой хранятся данные об аппаратной
конфигурации ЭВМ: о подключенных к ЭВМ
устройствах и их параметры, параметры
загрузки, пароль на вход в систему,
текущее время и дата.
Питание памяти
CMOS
RAM
осуществляется от батарейки. Если заряд
батарейки заканчивается, то настройки,
хранящиеся в памяти CMOS
RAM,
сбрасываются, и ЭВМ использует настройки
по умолчанию.
ПЗУ
и память CMOS
RAM
составляют базовую систему ввода-вывода
(BIOS
– Basic
Input-Output
System).
Внешние
ЗУ. ВЗУ для долговременного хранения и
транспортировки информации. ВЗУ
взаимодействуют с сист. шиной через
контроллеры ВЗУ (КВЗУ). КВЗУ обеспечивают
интерфейс ВЗУ и сист. шины в режиме
прямого доступа к памяти, т.е. без участия
МП. ИНТЕРФЕЙС — это совокупность связей
с унифицированными сигналами и аппаратуры,
предназначенной для обмена данными
между устройствами вычислительной
системы.
ВЗУ
можно разделить по критерию транспортировки
на ПЕРЕНОСНЫЕ и СТАЦИОНАРНЫЕ. Переносные
ВЗУ состоят из носителя, подключ-ого к
порту вв/вывода (обычно ЮСБ), (флеш-память)
или носителя и привода (накопители на
ГМД, приводы СиДи и ДВД).
В стационарных
ВЗУ носитель и привод объединены в
единое устройство (НЖМД). Стационарные
ВЗУ предназначены для хранения информации
внутри ЭВМ.
Перед
первым использованием или в случае
сбоев ВЗУ необходимо ОТФОРМАТИРОВАТь
— записать на носитель служебную
информацию.
Основные
Технические Характеристики ВЗУ
-Информационная
емкость определяет наибольшее кол-во
ед. данных, кот может одновременно
хранить в ВЗУ (зависит от площади объема
носителя и плотности записи.)
-Плотность
записи — число бит информации, записанных
на единице поверхности носителя.
Различают продольную плотность (бит/мм),
и поперечную плотность.//
-Время
доступа — интервал времени от момента
запроса (чтения или записи) до момента
выдачи блока (включая время поиска
инфции на носителе и время чтения или
записи.)
-Скорость
передачи данных определяет кол-во
данных, считываемых или записываемых
в единицу времени и зависит от скорости
движения носителя, плотности записи,
числа каналов и тп.
Внутренняя шина — данные
Внутренняя шина данных соединяет между собой основные части МП. Шиной называют группу линий передачи информации, объединенных общим функциональным признаком. В микропроцессорной системе используются три вида шин: данных, адресов и управления.
| Структурная схема 8-разрядного микропроцессора ( операция завершена, в аккумуляторе новые данные, процессор ожидает следующую команду. |
Внутренняя шина данных представляет собой линию двусторонней связи.
| Микропроцессор U 8081 с указанием размеров ( в мм. |
По внутренней шине данных и адресов передаются управляющая информация, 14-разрядные адреса и данные в режиме работы с разделением времени. Передача осуществляется между отдельными функциональными блоками ЦП, a также между ЦП и внешними ЗУ. Начало работы и ее окончание определяются для каждого функционального блока при помощи управляющих сигналов.
Структурная схема 8-разрядного микропроцессора. | Формирование с разными фазами. |
| Структурная схема 8-разрядного микропроцессора ( аккумулятор и регистр D загружены данными, и регистре команд находится команда ADD. в это время регистр D и аккумулятор не соединены ни с каким другими узлами. |
Интерфейсы компьютера.
Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или частей.
В интерфейсе обычно предусмотрено сопряжение на двух уровнях:
— механическом (провода, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов ит.д.)
— логическом (сигналы, их длительность, полярности, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия).
Все интерфейсы ЭВМ можно разделить на внутренние и внешние:
— внутренние – система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой;
— внешние – обеспечивают связь ПК с внешними (периферийными) устройствами и другими компьютерами.
2 Системныеблоки корпуса персональных компьютеров
Системные
блоки IBM РС выполняются в различных
геометрических вариантах.
Так по форме,
расположению внутренних узлов, рабочему
положению и размерам, обычно, выделяют
корпуса с вертикальным и горизонтальным
пространственным расположением элементов.
Корпуса с
горизонтальным расположением делят на типы:
нормальный (normal), малый (baby)
и сверх малый (slim)
Корпуса
с вертикальным расположением называют
типом башня (tower) и делят на виды: 1 – малый (mini
tower), 2 – средний (midi tower) и 3 – большой (big tower).
Как правило, корпуса такого исполнения
отличаются друг от друга видом передней
панели и общей полезной высотой, в то время
как, их ширина, длинна и глубина различаются
незначительно. На передней панели
системного блока располагаются некоторые
элементы управления, а именно: тумблер-выключатель
напряжения питания сети (Power), кнопка сброса
– перезагрузки (Reset), кнопка включения/выключения
режима турбирования (Turbo), индикаторы этих
режимов, индикатор обращения к жесткому
диску, передние панели дисковых и ленточных
устройств — накопителей информации со
сменными носителями и другие комплектующие
элементы и части устройств, требующие
простого и частого доступа при
использовании.
Внутри
системного блока размещаются основные
внутренние компоненты персонального
компьютера: материнская плата – 3, платы
адаптеров, интерфейсов, контроллеров
устройств, карт, расширений и их разъемы –
10, дисковые накопители – 8 и 13, блок питания
– 6, соединительные шлейфы, шнуры и кабели –
4, 7, вентилятор системы охлаждения
внутренних элементов – 1, вентилятор и
радиатор системы охлаждения центрального
процессора – 2, слоты системной шины – 9,
отверстие разъема клавиатуры – 11 и входной
и выходной разъемы подключения питания – 12
и т.д.. Так как многие компоненты могут быть
интегрированы на материнской плате, то не
все они могут быть представлены как
отдельные комплектующие элементы. Задняя
панель, как правило, содержит панели плат
расширений с разъемами, заглушки разъемов,
вентиляционное отверстие вентилятора
блока питания – 5 и др.
Корпус
может быть выполнен из металла, пластика и
комбинации того и другого.
Как правило, все
комплектующие элементы, расположенные
внутри системного блока, крепятся изнутри к
металлической раме – 3, состоящей из днища
– 8, задней панели – 3 и передней панели – 7,
на которую затем надевается кожух – 2. В
передней панели имеется одно или несколько
окон – 1, предназначенных для вывода на
лицевую – переднюю часть управляющих
панелей устройств, требующих постоянного
доступа во время эксплуатации (магнитные,
оптические, магнитооптические дисководы,
ленточные накопители и др.). Задняя панель,
также, имеет отверстия и окна для вывода на
заднюю часть системы охлаждения блока
питания – 4, разъемов интерфейсов
периферийных устройств – 5, заглушек плат
интерфейсных карт – 6.
1. Обзор шин пк.
Все компоненты ПК объединены между
собой проводниками (кабелями) позволяющими
обмениваться данными, адресной
информацией, управлять режимами работы,
подключать питание и т.
д.
Группы проводников, объединённые по
определённым признакам носят название
шин или магистралей.
В архитектуре ПК выделяют системные
шины (шины расширения — Expansion Bus) и
локальные шины. Основной обязанностью
системной шины является передача
информации между базовым МП и остальными
электронными компонентами компьютера.
Локальные шины вводятся для повышения
производительности ПК при работе с
устройствами, требующими передачи
больших объёмов информации (например,
накопителей, видеоадаптеров). Локальные
шины связывают между собой процессор
непосредственно с контроллерами
периферийных устройств.
Как следует из названия системные шины
(шины расширения) предназначены для
подключения различных адаптеров
периферийных устройств, расширяющих
возможности компьютера.
Интерфейсы шин начали свою историю с
8-битной шины ISA. Открытость этой шины
обеспечила появление широкого спектра
плат расширения, позволяющих использовать
PC в различных случаях, вплоть до применения
в качестве управляющего компьютера в
различных системах автоматизации.
С появлением АТ-286 шина ISA была
модифицирована, что позволило повысить
её производительность. Шина EISA явилась
откликом на потребность в
высокопроизводительном обмене для
серверов. Это довольно дорогая шина и
распространена не так широко. В шину
EISA можно установить и ISA – адаптеры.
Шина МСА, выдвинутая фирмой IBM как
прогрессивная альтернатива ISA, не была
поддержана производителями блоков PC,
так её спецификация не была открытой.
В результате она практически отмерла
вместе с семейством ПК IBM PS/2.
C появлением МП i486 появилась потребность
в повышении производительности
вычислительной системы, т.о. родилась
локальная шина VLB. Принципиальная
привязка к шине процессора 486 не обеспечила
ей долгого существования — пришла пора
Pentium.
Шина PCI является в настоящее время
стандартной для ПК и используется с
процессорами 4,5 и 6 поколений.
Развитием шины PCI, нацеленным на дальнейшее
повышение производительности обмена,
является порт AGP, специально предназначенный
для подключения мощных графических
адаптеров.
Местоположение шин в архитектуре
современных ПК иллюстрирует рис.26.1.
Шина данных это одна из самых важных шин, из-за необходимости которой собственно и формируется вся остальная система. Численность имеющихся у нее разрядов указывает на скорость и производительность обмена данными, кроме этого определяет наибольшее число выполняемых команд. Шина данных это устройство, которое передает данные всегда в двух направлениях.
Но все-таки эти модули, даже в комплексе не будут выполнять тех функций, которые от них требуются. Для того, чтобы все компоненты функционировали как положено, среди них создается взаимосвязь, с помощью которой будет выполняться необходимые вычислительные и другие операции. Средства связи такого рода создают именно компьютерные системные шины. Следовательно, можно утверждать, что данный компонент является крайне необходимым элементом в компьютерном блоке.
Компьютерная шина
Компьютерная шина – это электронная магистраль предназначенная для передачи информации между функциональными модулями компьютера.
Такими как: центральный процессор, графический адаптер, винчестер, ОЗУ и остальными устройствами. Данная система включает в себя некоторое количество других шин, в частности: шины адреса, шина данных, кстати их может быть несколько, и шина управления.
Основное деление компьютерных шин
Отличие шин друг от друга базируется на нескольких моментах. Главным признаком считается Первенствующим показателем является место расположения. Исходя из этого шины бывают следующих типов:
По-большому счету, компьютерной шиной можно охарактеризовать практически всякое устройство, служащее для создания связи между двумя и более компонентами. Даже оборудование для подключения компьютера к сети Интернет в определенной степени считается системной шиной.
Одна из самых значимых устройств связи
Все действия выполняемые нами с помощью компьютера, будь то работа с документами или прослушивание музыкальных треков, компьютерные игры — все это возможно только благодаря процессору.
Равным образом и процессор не может выполнять свои функции, не имея при этом магистральной связи с остальными значимыми компонентами осуществляющими полноценную работу компьютера. То есть, именно с помощью системной шины процессора организуется в одно целое комплекс устройств.
Производительность компьютера
Все основные компьютерные шины в зависимости от предназначения, делятся на несколько категорий:
У процессора может быть задействовано несколько системных трактов связи, при этом, как показала практика, наличие определенного количества шин увеличивает эффективность работы компьютера. Пропускная способность компьютерной шины в большей части определяет производительность ПК. Принцип ее действия заключается в определение скорости трансляции данных, передающихся с локальных устройств на другие вычислительные модули и обратно.
Системные шины в современных компьютерах
Стандартная локальная шина, разработанная ассоциацией VESA, получила компетентное признание в мире компьютерных технологий.
Официальное ее название VL-Bus и она же является одной из самых популярных шин локального назначения со дня ее представления. Используя шину VL-Bus можно осуществлять 32-разрядную передачу информации между графическим адаптером и процессором либо винчестером.
Однако, такая магистраль связи не способна поддерживать корректную работу микропроцессора. Вследствие этого она встраивается в систему вместе с 16-разрядной шиной ISA, и таким образом выполняет функции дополнительного расширения.
Компьютерная шина, оперативка, центральный процессор и мосты
Внешняя шина — данные
Внешняя шина данных выходит за пределы МП. Эти шины обеспечивают пропуск кодовой комбинации ( слова) на число разрядов, на которое рассчитан данный МП. У наиболее распространенных однокристальных МП ширина шины данных или магистрали составляет восемь разрядов. Связь внутри МП и с внешними устройствами осуществляется также с помощью шины адреса и шины управления.
Микросхемы представляют собой 16-битовый микропроцессор с 8-битовой внешней шиной данных ( центральное процессорное устройство с байтовым принципом организации) и предназначены для перевода аппаратных средств, построенных на К580ВМ80 и К580ВМ85, на программную среду К1810ВМ86 для повышения производительности. Различия состоят в изменении разрядности шины данных и соответствующих изменениях структуры и работы шинного интерфейса. БНЕзаме-нена линией состояния SSO, так как К1810ВМ88 может обращаться только к байтам и надобность в сигнале разрешения старшего байта шины SHE отпадает.
Как и процессор 8086, 80286 имеет 16-разрядную внешнюю шину данных и 6-байтный конвейер команд. Однако быстродействие процессора 80286 при тактовой частоте 12 5 МГц примерно в 6 раз выше, чем у 8086 с тактовой частотой 5 М Гц. Это достигается за счет усовершенствованной архитектуры и снижения количества тактов на одну команду.
Принцип двунаправленной, rj днных и алпеоа поелостав-передачи между внутренней и внеш — шин Данных и адреса. , предосгав ней шинами данных ляя их в распоряжение внешних. |
Буферы данных и буферы адреса обеспечивают связь центрального процессора с внешними шинами данных и адреса. Особенность буферов состоит в том, что в каждом разряде они используют логические элементы с тремя состо-яниями.
Обмен 8-разрядными командами и данными между микропроцессором и внешними устройствами производится по 8-разрядной внешней шине данных DO — D7 через буферный регистр данных, который может находиться в трех состояниях — О, 1 и с высоким выходным сопротивлением, т.е. когда он отключается от внешней шины данных.
| Структурная схема однокристального МП. |
| Типовая структура цифровой системы обработки сигналов. |
Снаружи процессор представляет собой 32-битовое устройство. Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой, удваивая количество данных, передаваемых в течение одного шинного цикла.
Обмен кодами между памятью команд, памятью данных, периферийными устройствами и МП осуществляется через двунаправленный буфер шины данных.
Последний изолирует внешнюю шину данных от внутренней. Это позволяет упростить подключение к одной шине нескольких устройств.
Адресное пространствомикропроцессорного устройства.
Адресное пространство микропроцессорного
устройства изображается графически
прямоугольником, одна из сторон которого
представляет разрядность адресуемой ячейки
этого микропроцессора, а другая сторона — весь
диапазон доступных адресов для этого же
микропроцессора. Обычно в качестве
минимально адресуемой ячейки памяти
выбирается восьмиразрядная ячейка памяти (байт).
Диапазон доступных адресов
микропроцессора определяется разрядностью шины
адреса системной шины. При этом минимальный
номер ячейки памяти (адрес) будет равен 0, а
максимальный определяется из формулы:
Для шестнадцатиразрядной шины это будет число
65535 (64K). Адресное пространство этой шины и
распределение памяти микропроцессорной
системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке
2, а
распределение памяти микропроцессорной
системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке
3.
Рисунок 2. Адресное пространство шестнадцатиразрядной
шины адреса.
Рисунок 3. Распределение памяти микропроцессора с
шестнадцатиразрядной шиной адреса.
Микропроцессоры после включения питания и
выполнения процедуры сброса всегда начинают
выполнение программы с определЈнного адреса,
чаще всего нулевого. Однако есть и
исключения. Например процессоры, на основе
которых строятся универсальные компьютеры
IBM PC или Macintosh стартуют не с нулевого адреса. Программа должна храниться
в памяти, которая не стирается при выключении
питания, то есть в ПЗУ.
Выберем для
построения микропроцессорной системы микросхему ПЗУ
объЈмом 2 килобайта, как это показано на
рисунке 1. При рассмотрении построения
блока обработки сигналов мы договорились, что
процессор после сброса начинает работу с
нулевого адреса, поэтому разместим ПЗУ в
адресном пространстве начиная с нулевого адреса. Для того, чтобы нулевая ячейка
ПЗУ оказались расположенной по нулевому адресу адресного
пространства микропроцессора, старшие
разряды шины адреса должны быть равны 0.
При построении схемы необходимо
декодировать старшие пять разрядов адреса (определить,
чтобы они были равны 0). Это выполняется при помощи дешифратора
адреса, который в данном случае вырождается в
пятивходовую схему «ИЛИ-НЕ» Это связано с
тем, что внутри ПЗУ уже есть одиннадцативходовый
дешифратор адреса. При использовании
дешифратора адреса, обращение к ячейкам
памяти выше двух килобайт не приведЈт к
чтению ячеек ПЗУ, так как на входе выбора
кристалла CS уровень напряжения останется
высоким.
Обратите внимание, что так как объЈм ПЗУ
меньше объЈма ОЗУ, то между областью
адресов ПЗУ и областью адресов ОЗУ
образовалось пустое пространство
неиспользуемых адресов памяти
И, наконец, так как все
микропроцессоры предназначены для
обработки данных, поступающих извне, то в
любой микропроцессорной системе должны
присутствовать порты ввода-вывода.
Порт ввода-вывода отображается в адресное
пространство микропроцессорного
устройства как одиночная ячейка памяти,
поэтому порт ввода вывода можно разместить
по любому свободному адресу.
Проще всего
построить дешифратор числа FFFFh. В этом
случае дешифратор превращается в обычную 16-ти
входовую схему «И-НЕ», поэтому и
выберем эту ячейку памяти в адресном
пространстве микропроцессора для
размещения порта ввода-вывода.
Источник
Видео
Как использовать шину данных для передачи значений между компонентами
СПРОСИ ЭКСПЕРТА: Выпуск 1. Чем отличается шина данных от ETL?
Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри!
Интеграционная шина данных | 1C ERP интеграция | Связь между системами
Подробно про CAN шину
Шины данных и интеграции | ESB шина данных | Интеграция 1С ERP
АПС Л19. Шины
Шина компьютера, оперативная память, процессор и мосты
С чего начать ремонт ЭБУ: Типы шин данных, CAN
CAN шина👏 Как это работает? Показал наглядно, объяснил на пальцах…👏👏
Шина данных
Содержание:
- 1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC
- Шина — данные
- Память эвм и ее характеристики и назначение. Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм.
- Внутренняя шина — данные
- Интерфейсы компьютера.
- 2 Системныеблоки корпуса персональных компьютеров
- 1. Обзор шин пк.
- Шина данных это система передачи информации в ПК
- Компьютерная шина
- Основное деление компьютерных шин
- Одна из самых значимых устройств связи
- Производительность компьютера
- Системные шины в современных компьютерах
- Внешняя шина — данные
- Адресное пространствомикропроцессорного устройства.
Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм.1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC
Системный
блок, монитор, клавиатура и периферийные
устройства
Внешний
вид персонального компьютера может иметь
самые разнообразные формы. Как правило, мы
можем выделить несколько крупных объектов,
оформленных в виде отдельных компонент
соединенных кабелями или шлейфами,
представляющих персональный компьютер
непосредственно и периферийные
компоненты.
В зависимости от
реализации исполнения и дизайна корпуса
системного блока, монитора
и клавиатуры они могут быть
объединены в один или более общих корпусов
и выполняться как совершенно
самостоятельные отдельные элементы.
Шина — данные
| Структура микропроцессорной системы. |
Runflat
Шина данных — это основная шина, которая используется для передачи информационных кодов между всеми устройствами микропроцессорной системы.
Шина данных — это основная шина, ради которой и создается вся система. Количество ее разрядов ( линий связи) определяет скорость и эффективность информационного обмена, а также максимально возможное количество команд.
Шина данных всегда двунаправленная, так как предполагает передачу информации в обоих направлениях. Наиболее часто встречающийся тип выходного каскада для линий этой шины — выход с тремя состояниями.
| Структурная схема МК подгруппы PIC16F8X. |
Шина данных и память данных ( ОЗУ) — имеют ширину 8 бит, а программная шина и программная память ( ПЗУ) имеют ширину 14 бит. Такая концепция обеспечивает простую, но мощную систему команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции работают с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов выполнения. Двухступенчатый конвейер обеспечивает одновременную выборку и исполнение команды. Все команды выполняются за один цикл, исключая команды переходов.
Шина данных — эти сигналы обеспечивают двунаправленную шину данных для доступа к внешней памяти программ.
| Структура шины микрокомпьютерной системы. |
Шина данных предназначена для перемещения данных внутри компьютера, например между запоминающим устройством и процессором.
Шины данных, адреса, управлении и прерывания образуют системную шину, а показанная на рис. 19 схема — микропроцессорный модуль, который представляет собой мощную вычислительную систему. Данные по системной шине передаются одинаково у МП КМ1810ВМ87 и ЦП; сигналы состояния, адреса и данных полностью идентичны.
Шина данных работает в режиме двунаправленной передачи. Это означает, что по ней можно передавать слова в обоих направлениях, но, разумеется, не одновременно: требуется применение специальных буферных схем и мультиплексного режима1 обмена данными между микропроцессором и внешней памятью.
Шина данных — двунаправленная шина, по которой данные могут на правляться либо в микропроцессор, либо нз него ( на рнс. По такой шине данные невозможно одновременно передавать в обоих направлениях. Эти процедуры разнесены во времени в результате применения временного мультиплексирования.
Шина данных является двунаправленной, как частично и шина управления.
От МП по ША передаются адреса соответствующих внешних устройств ( ВУ) и памяти. Объем адресуемой памяти колеблется от 64К до Ш слов с разрядностью от 8 до 32 бит.
Шина данных — двунаправленная, ибо каждый функциональный узел ( кроме ПЗУ) должен как принимать, так и передавать информацию.
Шина данных ( Д) включает в себя 16 двунаправленных линий для обмена 16-разрядными словами или байтами.
Память эвм и ее характеристики и назначение. Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм.
BMW 5 series повседнев Бортжурнал Расшифровка ошибок на бмв е39 для таких же чайников как я
Постоянное и оперативное ЗУ.
ЗУ
в ЭВМ состоят из последовательности
ячеек, каждая из которых содержит
значение 1-ого байта и имеет собственный
номер (адрес), по которому происходит
обращение к ее содержимому. Все данные
в ЭВМ хранятся в двоичном виде (0,1).
ЗУ
характеризуется 2-мя параметрами:
-объем
памяти — размер в байтах, доступных для
хранения информации
-Время
Доступа к ячейкам памяти — средний
временной интервал в течении кот.
находится требуемая ячейка памяти и из
нее извлекаются данные.
Оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ; RAM
– Random
Access
Memory)
предназначено для оперативной записи,
хранения и чтения информации (программ
и данных), непосредственно участвующей
в информационно-вычислительном процессе,
выполняемом ЭВМ в текущий период времени.
После выключения питания ЭВМ, информация
в ОЗУ уничтожается. (В ЭВМ на базе
процессоров Intel Pentium
используется 32-разрядная адресация.
Т.е число адресов 232,
то есть возможное адресное пространство
составляет 4,3 Гбайт. время доступа
0,005-0,02 мкс. 1 с = 106 мкс.
Постоянное
запоминающее устройство (ПЗУ; ROM
– Read
Only
Memory)
хранит неизменяемую (постоянную)
информацию: программы, выполняемые во
время загрузки системы, и постоянные
параметры ЭВМ.
В момент включения ЭВМ
в его ОЗУ отсутствуют данные, так как
ОЗУ не сохраняет данные после выключения
ЭВМ. Но МП необходимы команды, в том
числе и сразу после включения. Поэтому
МП обращается по специальному стартовому
адресу, который ему всегда известен, за
своей первой командой. Этот адрес из
ПЗУ. Основное назначение программ из
ПЗУ состоит в том, чтобы проверить состав
и работоспособность системы и обеспечить
взаимодействие с клавиатурой, монитором,
жесткими и гибкими дисками. Обычно
изменить информацию ПЗУ нельзя. Объем
ПЗУ 128-256 Кбайт, время доступа
0,035-0,1 мкс. Так как объем ПЗУ небольшой,
но время доступа больше, чем у ОЗУ, при
запуске все содержимое ПЗУ считывается
в специально выделенную область ОЗУ.
Энергонезависимая
память CMOS
RAM
(Complementary
Metal-Oxide
Semiconductor
RAM),
в которой хранятся данные об аппаратной
конфигурации ЭВМ: о подключенных к ЭВМ
устройствах и их параметры, параметры
загрузки, пароль на вход в систему,
текущее время и дата.
Питание памяти
CMOS
RAM
осуществляется от батарейки. Если заряд
батарейки заканчивается, то настройки,
хранящиеся в памяти CMOS
RAM,
сбрасываются, и ЭВМ использует настройки
по умолчанию.
ПЗУ
и память CMOS
RAM
составляют базовую систему ввода-вывода
(BIOS
– Basic
Input-Output
System).
Внешние
ЗУ. ВЗУ для долговременного хранения и
транспортировки информации. ВЗУ
взаимодействуют с сист. шиной через
контроллеры ВЗУ (КВЗУ). КВЗУ обеспечивают
интерфейс ВЗУ и сист. шины в режиме
прямого доступа к памяти, т.е. без участия
МП. ИНТЕРФЕЙС — это совокупность связей
с унифицированными сигналами и аппаратуры,
предназначенной для обмена данными
между устройствами вычислительной
системы.
ВЗУ
можно разделить по критерию транспортировки
на ПЕРЕНОСНЫЕ и СТАЦИОНАРНЫЕ. Переносные
ВЗУ состоят из носителя, подключ-ого к
порту вв/вывода (обычно ЮСБ), (флеш-память)
или носителя и привода (накопители на
ГМД, приводы СиДи и ДВД).
В стационарных
ВЗУ носитель и привод объединены в
единое устройство (НЖМД). Стационарные
ВЗУ предназначены для хранения информации
внутри ЭВМ.
Перед
первым использованием или в случае
сбоев ВЗУ необходимо ОТФОРМАТИРОВАТь
— записать на носитель служебную
информацию.
Основные
Технические Характеристики ВЗУ
-Информационная
емкость определяет наибольшее кол-во
ед. данных, кот может одновременно
хранить в ВЗУ (зависит от площади объема
носителя и плотности записи.)
-Плотность
записи — число бит информации, записанных
на единице поверхности носителя.
Различают продольную плотность (бит/мм),
и поперечную плотность.//
-Время
доступа — интервал времени от момента
запроса (чтения или записи) до момента
выдачи блока (включая время поиска
инфции на носителе и время чтения или
записи.)
-Скорость
передачи данных определяет кол-во
данных, считываемых или записываемых
в единицу времени и зависит от скорости
движения носителя, плотности записи,
числа каналов и тп.
Внутренняя шина — данные
Статические системы зажигания. Принцип работы системы
Внутренняя шина данных соединяет между собой основные части МП. Шиной называют группу линий передачи информации, объединенных общим функциональным признаком. В микропроцессорной системе используются три вида шин: данных, адресов и управления.
| Структурная схема 8-разрядного микропроцессора ( операция завершена, в аккумуляторе новые данные, процессор ожидает следующую команду. |
Внутренняя шина данных представляет собой линию двусторонней связи.
Внутренняя шина данных, состоящая из восьми коммутируемых линий связи, осуществляет обмен информацией внутри микросхемы.
| Микропроцессор U 8081 с указанием размеров ( в мм. |
По внутренней шине данных и адресов передаются управляющая информация, 14-разрядные адреса и данные в режиме работы с разделением времени.
Передача осуществляется между отдельными функциональными блоками ЦП, a также между ЦП и внешними ЗУ. Начало работы и ее окончание определяются для каждого функционального блока при помощи управляющих сигналов.
ПДП, внутренняя шина данных, входная буферная схема-контроляер, два буферных ЗУ на один знакоряд и сопряженные с ними стеки, выходная буферная схема-контроллер, выходная буферная схема, схема растровой синхронизации и управления видеосигналом, счетчики знаков, строк, знакорядов, регистры светового пера.
| Структурная схема 8-разрядного микропроцессора.| Формирование с разными фазами. |
Прерывание связано с использованием внутренней шины данных микропроцессора. Схемы управления принимают решение, когда и в какой последовательности другие устройства могут пользоваться внутренней шиной данных.
Регистры МП обмениваются информацией по внутренней шине данных.
Устройство управления имеет каналы связи со всеми остальными узлами МП. Схема 1 уменьшает или увеличивает содержимое регистров на единицу, например счетчика команд ( программного счетчика) или указателя стека при последовательной выборке команд или данных из памяти. В программную модель МП входят только регистры A, F, УС, СК и регистры общего назначения ( РОН) — В, С, D, Е, Н, L. Регистры A, F и общего назначения являются восьмиразрядными, а регистры СК и УС — шестнадцатиразрядными.
Регистр адреса памяти соединен с внутренней шиной данных микропроцессора. Какой из перечисляемых ниже объектов может явиться источником данных для загрузки этого регистра: а) счетчик команд, б) регистр общего назначения, в) память или г) все перечисленные объекты.
Аккумулятор соединен с другими блоками микропроцессора внутренней шиной данных. Чем располагает аккумулятор для этих целей: а) 8 разрядами, б) 16 разрядами, в) входными и выходными портами или г) линиями с поданными на них двоичными нулями.
Все функциональные узлы микропроцессора соединены с внутренней шиной данных. Какой из ниже перечисленных узлов информирует остальные о необходимости передавать данные, принимать их или не выполнять никаких действий: а) аккумулятор, б) схемы управления, в) блок микропроцессора или г) регистр команд.
| Структурная схема 8-разрядного микропроцессора ( аккумулятор и регистр D загружены данными, и регистре команд находится команда ADD. в это время регистр D и аккумулятор не соединены ни с каким другими узлами. |
Каждый функциональный блок микропроцессора всегда подключен к внутренней шине данных, однако воспользоваться ею может только после получения соответствующего сигнала от схем управления.
Интерфейсы компьютера.
Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или частей.
В интерфейсе обычно предусмотрено сопряжение на двух уровнях:
— механическом (провода, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов ит.
д.)
— логическом (сигналы, их длительность, полярности, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия).
Все интерфейсы ЭВМ можно разделить на внутренние и внешние:
— внутренние – система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой;
— внешние – обеспечивают связь ПК с внешними (периферийными) устройствами и другими компьютерами.
2 Системныеблоки корпуса персональных компьютеров
Системные
блоки IBM РС выполняются в различных
геометрических вариантах. Так по форме,
расположению внутренних узлов, рабочему
положению и размерам, обычно, выделяют
корпуса с вертикальным и горизонтальным
пространственным расположением элементов.
Корпуса с
горизонтальным расположением делят на типы:
нормальный (normal), малый (baby)
и сверх малый (slim)
Корпуса
с вертикальным расположением называют
типом башня (tower) и делят на виды: 1 – малый (mini
tower), 2 – средний (midi tower) и 3 – большой (big tower).
Как правило, корпуса такого исполнения
отличаются друг от друга видом передней
панели и общей полезной высотой, в то время
как, их ширина, длинна и глубина различаются
незначительно. На передней панели
системного блока располагаются некоторые
элементы управления, а именно: тумблер-выключатель
напряжения питания сети (Power), кнопка сброса
– перезагрузки (Reset), кнопка включения/выключения
режима турбирования (Turbo), индикаторы этих
режимов, индикатор обращения к жесткому
диску, передние панели дисковых и ленточных
устройств — накопителей информации со
сменными носителями и другие комплектующие
элементы и части устройств, требующие
простого и частого доступа при
использовании.
Внутри
системного блока размещаются основные
внутренние компоненты персонального
компьютера: материнская плата – 3, платы
адаптеров, интерфейсов, контроллеров
устройств, карт, расширений и их разъемы –
10, дисковые накопители – 8 и 13, блок питания
– 6, соединительные шлейфы, шнуры и кабели –
4, 7, вентилятор системы охлаждения
внутренних элементов – 1, вентилятор и
радиатор системы охлаждения центрального
процессора – 2, слоты системной шины – 9,
отверстие разъема клавиатуры – 11 и входной
и выходной разъемы подключения питания – 12
и т.
д.. Так как многие компоненты могут быть
интегрированы на материнской плате, то не
все они могут быть представлены как
отдельные комплектующие элементы. Задняя
панель, как правило, содержит панели плат
расширений с разъемами, заглушки разъемов,
вентиляционное отверстие вентилятора
блока питания – 5 и др.
Корпус
может быть выполнен из металла, пластика и
комбинации того и другого. Как правило, все
комплектующие элементы, расположенные
внутри системного блока, крепятся изнутри к
металлической раме – 3, состоящей из днища
– 8, задней панели – 3 и передней панели – 7,
на которую затем надевается кожух – 2. В
передней панели имеется одно или несколько
окон – 1, предназначенных для вывода на
лицевую – переднюю часть управляющих
панелей устройств, требующих постоянного
доступа во время эксплуатации (магнитные,
оптические, магнитооптические дисководы,
ленточные накопители и др.). Задняя панель,
также, имеет отверстия и окна для вывода на
заднюю часть системы охлаждения блока
питания – 4, разъемов интерфейсов
периферийных устройств – 5, заглушек плат
интерфейсных карт – 6.
1. Обзор шин пк.
Все компоненты ПК объединены между
собой проводниками (кабелями) позволяющими
обмениваться данными, адресной
информацией, управлять режимами работы,
подключать питание и т.д.
Группы проводников, объединённые по
определённым признакам носят название
шин или магистралей.
В архитектуре ПК выделяют системные
шины (шины расширения — Expansion Bus) и
локальные шины. Основной обязанностью
системной шины является передача
информации между базовым МП и остальными
электронными компонентами компьютера.
Локальные шины вводятся для повышения
производительности ПК при работе с
устройствами, требующими передачи
больших объёмов информации (например,
накопителей, видеоадаптеров). Локальные
шины связывают между собой процессор
непосредственно с контроллерами
периферийных устройств.
Как следует из названия системные шины
(шины расширения) предназначены для
подключения различных адаптеров
периферийных устройств, расширяющих
возможности компьютера.
Интерфейсы шин начали свою историю с
8-битной шины ISA. Открытость этой шины
обеспечила появление широкого спектра
плат расширения, позволяющих использовать
PC в различных случаях, вплоть до применения
в качестве управляющего компьютера в
различных системах автоматизации.
С появлением АТ-286 шина ISA была
модифицирована, что позволило повысить
её производительность. Шина EISA явилась
откликом на потребность в
высокопроизводительном обмене для
серверов. Это довольно дорогая шина и
распространена не так широко. В шину
EISA можно установить и ISA – адаптеры.
Шина МСА, выдвинутая фирмой IBM как
прогрессивная альтернатива ISA, не была
поддержана производителями блоков PC,
так её спецификация не была открытой.
В результате она практически отмерла
вместе с семейством ПК IBM PS/2.
C появлением МП i486 появилась потребность
в повышении производительности
вычислительной системы, т.о. родилась
локальная шина VLB.
Принципиальная
привязка к шине процессора 486 не обеспечила
ей долгого существования — пришла пора
Pentium.
С процессорами 486 появилась и другая
скоростная шина PCI. Она является новым
этажом в архитектуре PC , к которому
подключается шина типа ISA/EISA.
Шина PCI является в настоящее время
стандартной для ПК и используется с
процессорами 4,5 и 6 поколений.
Развитием шины PCI, нацеленным на дальнейшее
повышение производительности обмена,
является порт AGP, специально предназначенный
для подключения мощных графических
адаптеров.
Местоположение шин в архитектуре
современных ПК иллюстрирует рис.26.1.
Рис.26.1.
Шина данных это система передачи информации в ПК
Шина данных это одна из самых важных шин, из-за необходимости которой собственно и формируется вся остальная система. Численность имеющихся у нее разрядов указывает на скорость и производительность обмена данными, кроме этого определяет наибольшее число выполняемых команд.
Шина данных это устройство, которое передает данные всегда в двух направлениях.
- Центральный процессор
- Графический адаптер
- Система оперативной памяти (ОЗУ)
Но все-таки эти модули, даже в комплексе не будут выполнять тех функций, которые от них требуются. Для того, чтобы все компоненты функционировали как положено, среди них создается взаимосвязь, с помощью которой будет выполняться необходимые вычислительные и другие операции. Средства связи такого рода создают именно компьютерные системные шины. Следовательно, можно утверждать, что данный компонент является крайне необходимым элементом в компьютерном блоке.
Компьютерная шина
Компьютерная шина – это электронная магистраль предназначенная для передачи информации между функциональными модулями компьютера. Такими как: центральный процессор, графический адаптер, винчестер, ОЗУ и остальными устройствами. Данная система включает в себя некоторое количество других шин, в частности: шины адреса, шина данных, кстати их может быть несколько, и шина управления..jpg)
Основное деление компьютерных шин
Отличие шин друг от друга базируется на нескольких моментах. Главным признаком считается Первенствующим показателем является место расположения. Исходя из этого шины бывают следующих типов:
- Шины для создания магистральной связи между компонентами установленными внутри компьютерного блока, а именно: центральный процессор, оперативное запоминающее устройство, системная плата. В современных компьютерах она обозначается как — локальная шина.
- Шины служащие для подсоединения к системной плате периферийных гаджетов, таких, как: адаптеры, карты памяти, называются — внешними шинами.
По-большому счету, компьютерной шиной можно охарактеризовать практически всякое устройство, служащее для создания связи между двумя и более компонентами. Даже оборудование для подключения компьютера к сети Интернет в определенной степени считается системной шиной.
Одна из самых значимых устройств связи
Все действия выполняемые нами с помощью компьютера, будь то работа с документами или прослушивание музыкальных треков, компьютерные игры — все это возможно только благодаря процессору.
Равным образом и процессор не может выполнять свои функции, не имея при этом магистральной связи с остальными значимыми компонентами осуществляющими полноценную работу компьютера. То есть, именно с помощью системной шины процессора организуется в одно целое комплекс устройств.
Производительность компьютера
Все основные компьютерные шины в зависимости от предназначения, делятся на несколько категорий:
- Адресные шины
- Шины управления
- Шины данных
У процессора может быть задействовано несколько системных трактов связи, при этом, как показала практика, наличие определенного количества шин увеличивает эффективность работы компьютера. Пропускная способность компьютерной шины в большей части определяет производительность ПК. Принцип ее действия заключается в определение скорости трансляции данных, передающихся с локальных устройств на другие вычислительные модули и обратно.
Системные шины в современных компьютерах
Стандартная локальная шина, разработанная ассоциацией VESA, получила компетентное признание в мире компьютерных технологий.
Официальное ее название VL-Bus и она же является одной из самых популярных шин локального назначения со дня ее представления. Используя шину VL-Bus можно осуществлять 32-разрядную передачу информации между графическим адаптером и процессором либо винчестером.
Однако, такая магистраль связи не способна поддерживать корректную работу микропроцессора. Вследствие этого она встраивается в систему вместе с 16-разрядной шиной ISA, и таким образом выполняет функции дополнительного расширения.
Компьютерная шина, оперативка, центральный процессор и мосты
Внешняя шина — данные
Внешняя шина данных выходит за пределы МП. Эти шины обеспечивают пропуск кодовой комбинации ( слова) на число разрядов, на которое рассчитан данный МП.
У наиболее распространенных однокристальных МП ширина шины данных или магистрали составляет восемь разрядов. Связь внутри МП и с внешними устройствами осуществляется также с помощью шины адреса и шины управления.
Микросхемы представляют собой 16-битовый микропроцессор с 8-битовой внешней шиной данных ( центральное процессорное устройство с байтовым принципом организации) и предназначены для перевода аппаратных средств, построенных на К580ВМ80 и К580ВМ85, на программную среду К1810ВМ86 для повышения производительности. Различия состоят в изменении разрядности шины данных и соответствующих изменениях структуры и работы шинного интерфейса. БНЕзаме-нена линией состояния SSO, так как К1810ВМ88 может обращаться только к байтам и надобность в сигнале разрешения старшего байта шины SHE отпадает.
Как и процессор 8086, 80286 имеет 16-разрядную внешнюю шину данных и 6-байтный конвейер команд. Однако быстродействие процессора 80286 при тактовой частоте 12 5 МГц примерно в 6 раз выше, чем у 8086 с тактовой частотой 5 М Гц.
Это достигается за счет усовершенствованной архитектуры и снижения количества тактов на одну команду.
Интегральная схема KJ810BM88 представляет собой 16-битовый микропроцессор с 8-битовой внешней шиной данных. Он предназначен прежде всего для перевода аппаратных средств, построенных на базе МП К580ВМ80 и К580ВМ85, на программную среду МП К1810ВМ86 с целью повышения производительности этих средств. Микропроцессоры ВМ86 и ВМ88 имеют аналогичную архитектуру и одинаковую систему команд. В ВМ88 сохранены 16-битовые общие и сегментные регистры, АЛУ для обработки 16-битовых операндов, сумматор для вычисления 20-битового физического адреса и средства поддержки многопроцессорных систем. Различия между этими двумя МП состоят в изменении разрядности шины данных и соответствующих изменениях структуры и работы шинного интерфейса.
Принцип двунаправленной, rj днных и алпеоа поелостав-передачи между внутренней и внеш — шин Данных и адреса. , предосгав ней шинами данных ляя их в распоряжение внешних. |
Буферы данных и буферы адреса обеспечивают связь центрального процессора с внешними шинами данных и адреса. Особенность буферов состоит в том, что в каждом разряде они используют логические элементы с тремя состо-яниями.
Промежуточное положение между 8-разрядными и обычными 16-разрядными занимают 16-разрядные МП с 8-разрядной внешней шиной данных. Они представляют собой специальные модификации обычных 16-разрядных МП и обладают практически той же вычислительной мощностью, но в них используются более дешевые аппаратные схемы управления шиной.
Обмен 8-разрядными командами и данными между микропроцессором и внешними устройствами производится по 8-разрядной внешней шине данных DO — D7 через буферный регистр данных, который может находиться в трех состояниях — О, 1 и с высоким выходным сопротивлением, т.е. когда он отключается от внешней шины данных.
| Структурная схема однокристального МП. |
Буферный регистр данных используется для временного хранения выбранного из памяти слова перед выдачей его во внешнюю шину данных. Его разрядность определяется количеством байтов информационного слова.
| Типовая структура цифровой системы обработки сигналов. |
Как показано в табл. 2.5, в 1986 г. были выпущено много новых ПЦОС-СБИС; некоторые из них снабжены 32-разрядными внешними шинами данных, а в некоторых предусмотрена возможность арифметической обработки с плавающей запятой. Хорошим показателем производительности ПЦОС-СБИС является время выполнения 1024-точечного комплексного быстрого преобразования Фурье ( БПФ), так как этот вид обработки весьма характерен для многих применений.
Обмен 8-разрядными командами и данными между микропроцессором и внешними устройствами производится по 8-разрядной внешней шине данных DO — D7 через буферный регистр данных, который может находиться в трех состояниях — О, 1 и с высоким выходным сопротивлением, т.
е. когда он отключается от внешней шины данных.
Снаружи процессор представляет собой 32-битовое устройство. Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой, удваивая количество данных, передаваемых в течение одного шинного цикла.
Обмен кодами между памятью команд, памятью данных, периферийными устройствами и МП осуществляется через двунаправленный буфер шины данных. Последний изолирует внешнюю шину данных от внутренней. Это позволяет упростить подключение к одной шине нескольких устройств.
Адресное пространствомикропроцессорного устройства.
Адресное пространство микропроцессорного
устройства изображается графически
прямоугольником, одна из сторон которого
представляет разрядность адресуемой ячейки
этого микропроцессора, а другая сторона — весь
диапазон доступных адресов для этого же
микропроцессора. Обычно в качестве
минимально адресуемой ячейки памяти
выбирается восьмиразрядная ячейка памяти (байт).
Диапазон доступных адресов
микропроцессора определяется разрядностью шины
адреса системной шины. При этом минимальный
номер ячейки памяти (адрес) будет равен 0, а
максимальный определяется из формулы:
Для шестнадцатиразрядной шины это будет число
65535 (64K). Адресное пространство этой шины и
распределение памяти микропроцессорной
системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке
2, а
распределение памяти микропроцессорной
системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке
3.
Рисунок 2. Адресное пространство шестнадцатиразрядной
шины адреса.
Рисунок 3. Распределение памяти микропроцессора с
шестнадцатиразрядной шиной адреса.
Микропроцессоры после включения питания и
выполнения процедуры сброса всегда начинают
выполнение программы с определЈнного адреса,
чаще всего нулевого. Однако есть и
исключения. Например процессоры, на основе
которых строятся универсальные компьютеры
IBM PC или Macintosh стартуют не с нулевого адреса.
Программа должна храниться
в памяти, которая не стирается при выключении
питания, то есть в ПЗУ.
Выберем для
построения микропроцессорной системы микросхему ПЗУ
объЈмом 2 килобайта, как это показано на
рисунке 1. При рассмотрении построения
блока обработки сигналов мы договорились, что
процессор после сброса начинает работу с
нулевого адреса, поэтому разместим ПЗУ в
адресном пространстве начиная с нулевого адреса. Для того, чтобы нулевая ячейка
ПЗУ оказались расположенной по нулевому адресу адресного
пространства микропроцессора, старшие
разряды шины адреса должны быть равны 0.
При построении схемы необходимо
декодировать старшие пять разрядов адреса (определить,
чтобы они были равны 0). Это выполняется при помощи дешифратора
адреса, который в данном случае вырождается в
пятивходовую схему «ИЛИ-НЕ» Это связано с
тем, что внутри ПЗУ уже есть одиннадцативходовый
дешифратор адреса. При использовании
дешифратора адреса, обращение к ячейкам
памяти выше двух килобайт не приведЈт к
чтению ячеек ПЗУ, так как на входе выбора
кристалла CS уровень напряжения останется
высоким.
Теперь подключим микросхему ОЗУ. Для
примера выберем микросхему объЈмом 8 Кбайт.
Для выбора любой из ячеек этой микросхемы
достаточно тринадцатибитового адреса,
поэтому необходимо дополнительно
декодировать три оставшихся разряда адреса.
Так как начальные ячейки памяти адресного
пространства уже заняты ПЗУ, то использовать нельзя. Выберем
следующую комбинацию цифр 001 и используем
известные нам принципы .
Дешифратор адреса выродится в данном
случае в трЈхвходовую схему «И-НЕ» с
двумя инверторами на входе. Схема этого
дешифратора приведена на рисунке 1.
ПриведЈнный дешифратор адреса
обеспечивает нулевой уровень сигнала на
входе CS только при комбинации
старших бит 000
Обратите внимание, что так как объЈм ПЗУ
меньше объЈма ОЗУ, то между областью
адресов ПЗУ и областью адресов ОЗУ
образовалось пустое пространство
неиспользуемых адресов памяти
И, наконец, так как все
микропроцессоры предназначены для
обработки данных, поступающих извне, то в
любой микропроцессорной системе должны
присутствовать порты ввода-вывода.
Порт ввода-вывода отображается в адресное
пространство микропроцессорного
устройства как одиночная ячейка памяти,
поэтому порт ввода вывода можно разместить
по любому свободному адресу. Проще всего
построить дешифратор числа FFFFh. В этом
случае дешифратор превращается в обычную 16-ти
входовую схему «И-НЕ», поэтому и
выберем эту ячейку памяти в адресном
пространстве микропроцессора для
размещения порта ввода-вывода.
|
МПС
ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Принципы построения МПС 2. Обобщенная структурная схема МПС 3. Организация шин
1. Принципы построения МПСВ основу построения МПС-систем положено три принципа: — магистральности; — модульности; — микропрограммного управления. Принцип магистральности определяет характер связей между функциональными блоками МПС – все блоки соединяются с единой системной шиной. Принцип модульности состоит в том, что система строится на основе ограниченного количества типов конструктивно и функционально законченных модулей. Каждый модуль МПС имеет вход управления третьим (высокоимпедансным) состоянием. Этот вход называется CS (Chip Select) – выбор кристалла, или ОЕ (Output Enable) – разрешение выхода. Действие сигнала CS для триггера показано на рисунке ниже. Выходной сигнал триггера Q появится на выходе лишь при активном (в данном случае – нулевом) уровне сигнала CS . Если CS = 1, триггер переводится в высокоимпедансное состояние. Выход триггера является трехстабильным, т. е. может находиться в одном из трех состояний: логической единицы, логического нуля или высокоимпедансном.
Рис.
В каждый момент времени к системной шине МПС подсоединено лишь два модуля – передающий и принимающий информацию. Остальные модули находятся в высокоимпедансном состоянии. Рис. 2. Подключение модулей к системной шине
Это объясняется тем, что для построения МПС используются высокоскоростные и маломощные БИС, выводы которых не рассчитаны на большой ток, который возможен при подключении нескольких приёмников, кроме того это приводит к увеличению помех наводимых в проводниках схемы и соответственно уменьшается надёжность устройства. Наличие нескольких передатчиков не допускается, очевидно, по причине возможных конфликтов и, соответственно, искажения информации или выходу БИС из строя. Принципы магистральности и модульности позволяют
наращивать управляющие и вычислительные возможности МП путем подсоединения
других модулей к системной шине. Принцип микропрограммного управления состоит в возможности осуществления элементарных операций – микрокоманд (сдвигов, пересылок информации, логических операций). Используя определенные комбинации микрокоманд, можно создать технологический язык, т. е. набор команд, который максимально соответствует назначению системы.
2. Обобщенная структурная схема МПСОбобщенная структурная схема МПС показана на рисунке 3. В состав МПС входят: центральный процессор (ЦП), ПЗУ, ОЗУ, система прерываний, таймер, устройства ввода/вывода (УВВ). Рис. 3. Обобщенная структурная схема МПС
Постоянное
и оперативное запоминающие устройства (ПЗУ, ОЗУ) образуют систему памяти,
предназначенную для хранения информации в виде двоичных чисел. Память организована
в виде массива ячеек, каждая из которых имеет свой адрес и содержит байт или
слово. Модуль центрального процессора осуществляет обработку данных и управляет всеми остальными модулями системы. Центральный процессор, кроме БИС МП, содержит схемы синхронизации и интерфейса с системной шиной. Он осуществляет выборку кодов команд из памяти, дешифрует их и выполняет. Устройства
ввода/вывода или внешние устройства – это устройства, предназначенные
для ввода информации в МП или вывода информации из него Примерами УВВ являются
дисплеи, печатающие устройства, клавиатура, цифро-аналоговый и аналого-цифровой
преобразователи, реле, коммутаторы. Для соединения УВВ с системной шиной их
сигналы должны соответствовать определенным стандартам, что реализуется с
помощью интерфейсов ввода/вывода. Система прерываний позволяет МПС реагировать на внешние сигналы – запросы прерываний, источниками которых могут быть: сигналы готовности от внешних устройств, сигналы от генераторов, сигналы с выходов датчиков. При появлении запроса на прерывание ЦП прекращает выполнение основной программы и переходит к выполнению подпрограммы обслуживания запроса прерывания. Для построения системы прерываний МПК содержат БИС специальных программируемых контроллеров прерываний. Таймер предназначен для реализации функций, связанных с отсчетом времени. После того как МП загружает в таймер число, задающее частоту, задержку или коэффициент деления, таймер реализует необходимую функцию.
3. Организация шинШина – это информационный канал, который объединяет все функциональные блоки МПС и обеспечивает обмен данными. Конструктивно шина представляет собой
n проводников и один общий проводник
(земля). В параллельной шине п бит информации передаются по отдельным линиям одновременно, в последовательной шипе – по одной линии последовательно во времени. Все основные блоки МПС соединены с единой параллельной шиной, которая называется системной шиной SB (System Bus). Системная шина содержит три шины: адреса, данных и управления. Шина адреса АВ (Address Bus) является однонаправленной. Она предназначена для передачи адреса ячейки памяти или устройства ввода/вывода. Направление передачи по шине адреса – от МП к внешним устройствам. Варианты условных обозначений однонаправленной параллельной шины показаны на рисунке 4, где стрелка указывает направление передачи. Рис. 4. Варианты условных обозначений однонаправленной параллельной 16-разрядной шины
Шина данных DB (Data Bus) является двунаправленной.
Рис. 5. Варианты условных обозначений двунаправленной параллельной 8-разрядной шины
Шина управления СВ (Control Bus) предназначена для передачи управляющих сигналов. Хотя направление управляющих сигналов может быть разным, однако шина управления не является двунаправленной, поскольку для сигналов разного направления используются отдельные линии.
|
||
1. Действие сигнала CS для триггера
Байтом называется группа из 8 бит, а слово может иметь любую длину в
битах. Наиболее часто под словом понимают двоичное число длиной два байта. Для
обращения к ячейке памяти необходимо выдать ее адрес на шину адреса
Данные по шине передаются в виде слов, которые являются
группами бит.
Она
предназначена для передачи данных между блоками МПС. Информация по одним и тем
же линиям DB
может передаваться в двух направлениях – как к МП, так и от него. Варианты
условных обозначений двунаправленной шины показаны на рисунке 5.Шины. Сравнение получения, восприятия и обработки информации человеком и компьютером
Сравнение получения, восприятия и обработки информации человеком и компьютером
реферат
Основу любого персонального компьютера составляет материнская плата и процессор.
От них зависит производительность всей системы. На материнской плате для каждого устройства — клавиатуры, дисководов и т.д. имеется управляющая электронная схема — адаптер, или контроллер. Некоторые контроллеры могут управлять сразу несколькими устройствами.
Различные компоненты компьютера взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которая называется также системной шиной. Различают несколько видов шин:
— Параллельные или последовательные
— Локальные или системные
Системная шина предназначена для обеспечения передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, а также оперативной памятью. Локальной шиной, как правило, называется шина, непосредственно подключенная к контактам микропроцессора, т.е. шина процессора. Под последовательной шиной понимают канал, в котором за один промежуток времени передаётся один бит, в параллельных же передаются сразу несколько бит по системе из несколькиз параллельных каналов.
Кроме системной шины на современных материнских платах имеется несколько шин и соответствующих им разъемов для подключения устройств:
шина памяти — для обмена информацией между оперативной памятью и центральным процессором;
шина AGP — для подключения видеоадаптера.
шина кэш-памяти — для обмена информацией между кэш-памятью и центральным процессором;
шины ввода-вывода (интерфейсные шины) — служат для подключения различных устройств.
Существует три основных показателя работы шины компьютера: тактовая частота, разрядность, скорость передачи данных или пропускная способность. Работа любого компьютера зависит от тактовой частоты, определяемой кварцевым генератором, который представляет собой оловянный контейнер с помещенным в нем кристаллом кварца. Под воздействием электрического напряжения в кристалле возникают электрические колебания. Частота этих колебаний и называется тактовой частотой. Все изменения логических сигналов в любой микросхеме компьютера происходит через определенные интервалы времени, называемыми тактами.
Таким образом, наименьшей единицей измерения времени для большинства логических устройств компьютера есть период тактовой частоты. На каждую операцию требуется минимум один такт, хотя некоторые современные устройства успевают выполнить множество операций за один такт. Тактовая частота компьютера измеряется в мегагерцах (МГц или ГГц). Существуют так называемые пустые такты (циклы ожидания), когда устройство находится в процессе ожидания ответа от какого-либо другого устройства. Так организована работа оперативной памяти и процессора компьютера, тактовая частота которого значительно выше тактовой частоты оперативной памяти.
Для передачи электрических сигналов шины используют множество каналов. Если используются 32 канала, то шины считаются 32-разрядными, если 64 канала — то шины 64-разрядные. В действительности шины любой разрядности имеют большее количество каналов. Дополнительные каналы предназначены для передачи специфической информации.
Каждая шина компьютера отличается от простого проводника тем, что имеет три типа линий: линии данных (шина данных), линии адреса (шина адреса), линии управления (шина управления).
По шине данных происходит обмен между центральным процессором, установленными в слоты картами расширения и оперативной памятью компьютера.
Процесс обмена данными возможен лишь в том случае, когда известен отправитель и получатель этих данных. Каждый компонент персонального компьютера и каждая ячейка оперативной памяти имеют свой адрес и входят в общее адресное пространство. Для адресации к какому-либо устройству служит шина адреса, по которой передается уникальный адрес устройства. Максимальный объем оперативной памяти зависит от разрядности адресной шины компьютера (числа линий) и равен 2 в степени n, где n — число линий шины адреса. Например, компьютеры с процессором 80486 и выше имеют 32-разрядную шину адреса, с помощью которой можно адресовать 4 Гб памяти.
Для успешной передачи данных по шине недостаточно установить их на шине данных и задать адрес на шине адреса. Необходим еще ряд служебных сигналов, которые передаются по шине управления компьютера.
Быстродействие каждой шины компьютера характеризуется ее пропускной способностью, максимально возможному объему информации, передаваемому по шине в единицу времени, и измеряется в Мбайт/с или Гбайт/c.
Пропускная способность шины определяется произведением разрядности линии данных и тактовой частоты. Чем выше пропускная способность, тем выше производительность всей системы.
В действительности на пропускную способность шины компьютера влияет множество всевозможных факторов: неэффективная проводимость материалов, недостатки конструкции и сборки и многое другое. Разность между теоретической скоростью передачи данных и практической может составлять до 25 %.
Вывод: при сравнении нервных волокон с шинами компьютера, одним из основных критериев сравнения заключается в количестве проводимых сигналов в каждый момент времени, нервные волокна могут передавать лишь один сигнал, в отличии от параллельных шин. Но если миелиновое волокно проводит импульс скачками через перехваты Ранвье, то шины или безмякотные волокна проводят вдоль волокна или проводника. Этот механизм позволяет затрачивать меньше энергии при передаче, поэтому реализация подобных методов в технике, могла бы открыть новые горизонты развития.
Делись добром 😉
Интерфейс полевой шины CAN
2.6 Оконечная нагрузка шины
Оконечная нагрузка шины (bus termination) используется для минимизации отражения сигнала в шине. ISO-11898 требует, чтобы шина CAN имела номинальную характеристику входного полного сопротивления линии передачи в 120 Ом…
Компьютерные шины: сущность, виды, назначение
1. Внутренние шины
…
Компьютерные шины: сущность, виды, назначение
2. Внешние шины
…
Мезонинный адаптер USB 2.0
1.2 Цели создания USB шины
Разработчики шины ориентировались на создание интерфейса, обладающего следующими свойствами: § легко реализуемое расширение периферии ПК; § дешевое решение, позволяющее передавать данные со скоростью до 12 Мбит/с (480 Мбит/с для USB 2…
Микропроцессорная система сбора и обработки сигналов
3.2 Выбор микросхем для реализации системной шины
В микропроцессорной системе используется внешняя организация системной магистрали: с помощью регистра происходит разделение младшего байта данных и адреса (формирование шины данных и шины адреса).
..
Организации шины IEEE 1394 – FireWire
1. Описание высокоскоростной последовательной шины FireWire
шина протокол транзакция дисковый Стандарт для высокопроизводительной последовательной шины (High Performance Serial Bus), получивший официальное название IEEE 1394, был принят в 1995 году. Целью являлось создание шины…
Организация памяти СП. Доступ к памяти. Блоки памяти
Шины памяти и генерация адресов
В процессоре ADSP-2106x есть три внутренние шины, соединенные с его двухпортовой памятью: шины РМ, DM и шина I/O. Шины РМ и DM совместно используют один порт памяти, а шина I/O — другой порт…
Организация памяти СП. Доступ к памяти. Блоки памяти
Шины памяти и генерация адресов
В процессоре ADSP-2106x есть три внутренние шины, соединенные с его двухпортовой памятью: шины РМ, DM и шина I/O. Шины РМ и DM совместно используют один порт памяти, а шина I/O — другой порт…
Проектирование блока обработки данных в структурном базисе серии К1804ВС2
3.
2 Расчет нагрузочной способности шины данныхВ теории, при проектировании шины данных необходимо оценить величину токовой нагрузки. Передача данных по шине данных осуществляется через приемопередатчики. Проведем расчет нагрузки: Значения входного тока для приемопередатчика: IIL= 0…
Проектирование блока обработки данных в структурном базисе серии К1804ВС2
Интерфейс шины процессор — память: ISA
2. Блок обработки данных 2.1 Общее устройство Основными узлами БОД являются операционный автомат (ОА), управляющий автомат (УА) (вместе ОА и УА составляют процессор), оперативная память (ОП), а также интерфейс…
Проектирование блока обработки данных в структурном базисе серии К1804ВС2
6. Интерфейс шины процессор — память: ISA
Связь между процессором и модулем динамического ОЗУ необходимо выполнить с помощью стандартного интерфейса…
Протоколирование обмена информацией между компьютером и внешним запоминающим USB-устройством
1.3.1 Внутренняя организация шины USB
Все операции по передаче данных по шине USB инициируются хостом.
Периферийные устройства не могут сами начать обмен данными, они могут только реагировать на команды хоста. Рассмотрим общую схему обмена данными по шине USB…
Разработка микропроцессорной системы управления насосным агрегатом
2.1 Архитектура последовательной шины передачи данных RS 232
Для удобного взаимодействия терминального оборудования со связным оборудованием с обменом по последовательному двоичному коду используется интерфейс RS-232…
Сравнение получения, восприятия и обработки информации человеком и компьютером
Сравнение шины с нервными волокнами
Если сравнивать компьютер с человеком как единую систему, то шины данных реализованные в компьютере работают на порядок быстрее, чем нервные волокна человека…
Устройство записи и чтения данных из Flash-памяти
Общая структура универсальной последовательной шины
USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост-компьютером и множеством периферийных устройств (ПУ). Распределение пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реализуется им с помощью посылки маркеров.
..
Организация шины соединения цифровых блоков компьютера
Компьютерная ши́на (англ.computerbus) в архитектуре компьютера — подсистема, служащая для передачи данных между функциональными блоками компьютера. В устройстве шины можно различить механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни.
В отличие от соединения точка-точка, к шине обычно можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.
Компьютерные шины ранних вычислительных машин представляли собой жгуты (пучки соединительных проводов — сигнальных и питания, для компактности и удобства обслуживания увязанных вместе), реализующие параллельныеэлектрические шины с несколькими подключениями. В современных вычислительных системах данный термин используется для любых физических механизмов, предоставляющих такую же логическую функциональность, как параллельные компьютерные шины.
Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединения и могут иметь параллельные (англ.multidrop) и цепные (англ.daisychain) топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).
Некоторые виды скоростных шин (FibreChannel, InfiniBand, скоростной Ethernet, SDH) для передачи сигналов используют не электрические соединения, а оптические.
Присоединители к шине, разнообразные разъёмы, как правило, унифицированы и позволяют подключить различные устройства к шине.
Управление передачей по шине реализуется как на уровне прохождения сигнала (мультиплексоры, демультиплексоры, буферы, регистры, шинные формирователи), так и со стороны ядраоперационной системы — в таком случае в его состав входит соответствующий драйвер.
Передача данных и адресация шины
Шина данных
По этой шине данные передаются между различными устройствами.
Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении, т. е. шина данных является двунаправленной.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессоров постоянно увеличивалась по мере развития компьютерной техники.
За 25 лет, со времени создания первого персонального компьютера (1975г.), разрядность шины данных увеличилась с 8 до 64 бит.
К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.
Шина адреса
Шина адреса предназначена для передачи по ней адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор.
Адрес на нее выдает всегда только процессор.По шине данных передается вся информация. При операции записи информацию на нее выставляет процессор, а считывает то устройство (например, память или принтер), адрес которого выставлен на шине адреса. При операции чтения информацию выставляет устройство, адрес которого выставлен на шине адреса, а считывает процессор.
Таким образом, каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
Разрядность шины адреса определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
N =2 I , где I — разрядность шины адреса.
Каждой шине соответствует свое адресное пространство, т. е. максимальный объем адресуемой памяти:
N =2 I = 2 16= 64 Кб
N =2 I=2 20= 1 Мб
N =2 I=2 24= 16 Мб
N = 2 I = 2 32= 4 Гб
Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 32 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:
N == 2 32 = 4 294 967 296 = 4 Гб
В персональных компьютерах величина адресного пространства процессора и величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда различаются. Несмотря на то, что общий объем адресуемой памяти достигает 4 Гбайт, величина фактически установленной оперативной памяти может быть значительно меньше — 32 Мбайта.
Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 2047; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Что такое адресная шина? (с картинками)
`;
Курт Инман
Адресная шина — это компьютерная шина, которая используется для адресации основной системной памяти. Во многих встроенных контроллерах и некоторых старых компьютерах адресная шина процессора напрямую подключена к микросхемам памяти. Большинство системных плат для настольных ПК и серверов включают адресную шину в шину памяти между микросхемой контроллера памяти и системной памятью. Адресная шина используется процессором для указания области памяти, из которой он собирается считывать данные или записывать данные. Некоторые процессоры могут также использовать его для указания порта ввода/вывода, который должен быть прочитан или записан.
Большинство современных компьютеров имеют большое количество шин, которые соединяют самые разные области.Некоторые компьютеры имеют прямое подключение адресной шины процессора и других системных устройств к оперативной памяти. Многие периферийные контроллеры могут совместно использовать системную память с процессором, используя метод, называемый прямым доступом к памяти (DMA). Сеть, жесткий диск или графический контроллер могут быть устройствами с поддержкой прямого доступа к памяти. Это позволяет контроллеру передавать данные в систему и из системы быстрее, чем отправлять их через процессор по частям.
Большинство системных плат для настольных ПК и серверов включают адресную шину в шину памяти между микросхемой контроллера памяти и системной памятью. Независимо от того, исходит ли физический адрес от процессора или устройства DMA, он фиксируется на адресной шине. Это действие предупреждает память о том, что будет сделан запрос на чтение или запись для этого адреса памяти. Если ожидается операция записи, записываемые данные фиксируются на шине данных, и запускается сигнал записи в память. Операция чтения может быть выполнена путем запуска сигнала чтения памяти и чтения шины данных.
Большинство серверов и настольных компьютеров, совместимых с персональными компьютерами (ПК), используют микросхему контроллера памяти, которая отделена от основного процессора. Этот контроллер связывается с основной системной памятью по шине памяти. Эта шина включает в себя адресную шину, шину данных и множество управляющих сигналов. Контроллер памяти расположен в устройстве северного моста и взаимодействует с основным процессором с помощью внешней шины (FSB).
Контроллер памяти северного моста и FSB могут стать узким местом в некоторых системах, замедляя доступ процессора к памяти. По этой причине высокоскоростная кэш-память системы использует полностью отдельную и более широкую кэш-шину. Через эту шину кеш напрямую подключается к процессору, полностью минуя FSB и северный мост. Кэш-шина, также известная как задняя шина (BSB), функционирует как адресная шина, шина данных и шина управления исключительно для кэш-памяти.
Некоторые ПК-совместимые процессоры содержат контроллер памяти в самом главном процессоре. Этот контроллер обращается к основной системной памяти напрямую, без использования FSB или устройства северного моста. После устранения этих узких мест процессор тратит меньше времени на ожидание доступа к основной системной памяти. Кэш-память часто также включается в эти процессоры, и доступ к любому внешнему кешу осуществляется через кеш-шину.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
Компьютерная шина | Функции компьютерной шины, адресной шины, шины управления
Компьютерная шина
Шина данных | Адресная шина | Шина управления
Архитектура шины | Ширина шины | Скорость автобуса
Знакомство с компьютерной шиной
Компьютерная шина — это канал связи, используемый в компьютерной системе для отправки данных, адресов, управляющих сигналов и питания на различные компоненты компьютерной системы.
Компьютерные шины используются для соединения различных аппаратных компонентов, являющихся частью компьютерной системы.
Проще говоря, компьютерные шины представляют собой электрические провода, соединяющие различные аппаратные компоненты в компьютерной системе. По компьютерной шине передаются данные, управляющие сигналы, адреса памяти и источник питания для этих компонентов.
Компьютерная система использует различные типы шин, такие как шина данных, шина адреса и шина управления.
Что такое компьютерная шина?
В этой статье мы подробно изучим, что такое компьютерные шины, архитектуру системной шины компьютера, типы шин, технические характеристики и функции компьютерных шин.
Компьютерная шина
Содержание
Что такое компьютерная шина?
Что такое шина данных?
Что такое адресная шина?
Функции компьютерной шины
Архитектура шины материнской платы
Типы компьютерных шин
Что такое шина управления?
Что такое системная шина?
Ширина шины и скорость шины
Что такое шина расширения?
Что такое компьютерная шина?
Компьютерная система состоит из ряда внутренних и внешних компонентов. Эти компоненты физически взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом через сеть проводов, проходящих через компьютерную систему.
Эти провода называются компьютерными шинами. Шины необходимы для функционирования компьютерной системы.
Компьютерные шины могут быть в виде проводных кабелей или электрических проводов, встроенных в печатную плату материнской платы компьютера (печатную плату), видимую на задней стороне материнской платы.
Для специалиста по информатике важно изучить архитектуру шины компьютерной системы, технические характеристики этих шин, такие как ширина и скорость шины, а также их общее влияние на производительность системы.
Шина — это общий канал связи, используемый в компьютерной системе, по которому информация передается от одного компонента компьютера к другому.
Система компьютерных шин — это сеть шин, которые физически соединяют все компоненты с помощью проводов (настоящих шинных проводов ИЛИ проводов цепи на материнской плате).
Шинная система состоит из различных типов шин в зависимости от подключаемых компонентов и функций, назначенных шине.
Шина может состоять из набора проводов, сгруппированных вместе в виде соединительных проводов или печатных плат, по которым передаются данные и другие команды (инструкции) от ЦП к памяти и к различным другим компонентам, подключенным к системе.
Производительность шины – важный параметр для доступа к производительности компьютерной системы. Ширина шины и скорость шины влияют на производительность системы.
Шина данных является двунаправленной и может передавать данные в обоих направлениях по шине данных. Например, ЦП может отправлять данные для сохранения в ОЗУ.
Аналогичным образом ЦП также может выполнять операцию выборки для извлечения данных из определенной области памяти.
Компьютерная шина
Типы компьютерной шины
В системе компьютерных шин используются различные типы шин в зависимости от назначения и функции шины.
Шины компьютерной системы можно классифицировать на основе ряда факторов. Эти факторы включают:
- Подключаемые компоненты. (ЦП, ОЗУ, устройства ввода и вывода).
- Тип передаваемых данных (данные, адрес, управляющие сигналы).
- Расположение компонентов (Внутренняя шина И Внешняя шина).
- Подключение к набору микросхем ЦП (через северный или южный мост)
Типы шин для передаваемых данных
Системные шины компьютера можно классифицировать на основе типа передаваемых данных как:
1. Шина данных, 2. Адресная шина, 3. Шина управления.
Типы компьютерных шин
Типы шин в зависимости от подключаемых компонентов
Системные шины компьютера можно классифицировать в зависимости от типа подключаемых компонентов:
1. Системная шина, 2. Шина расширения, 3. Входная и выходная шины.
Типы шин в зависимости от расположения компонентов
Системные шины компьютера можно классифицировать на основе расположения подключаемого компонента как:
1. Внутренняя шина, 2. Внешняя шина
Компьютерная шина
Шина данных
В компьютерной архитектуре шина данных представляет собой проводное соединение, предназначенное для передачи данных между ЦП, периферийными устройствами и другими аппаратными компонентами. Шина данных является частью системной шины в дополнение к адресной шине и шине управления.
Шина данных имеет множество различных характеристик, но одной из наиболее важных является ширина шины. Под шириной шины данных понимается количество битов (электрических проводов), которые шина может передавать одновременно.
Например, 16-битная шина данных может одновременно передавать 16 бит данных между ЦП и системным компонентом, таким как основная память RAM (оперативное запоминающее устройство).
Общая ширина шины данных включает 8 бит, 16 бит, 32 бит и 64 бит. Чем шире ширина шины, тем быстрее будет поток данных по шине данных и, следовательно, будет выше производительность системы.
Компьютерная шина
Шина управления
Центральный процессор (микропроцессор) содержит блок управления, который контролирует работу всех других компонентов, подключенных к компьютерной системе. Шина управления используется для передачи сигналов управления от одного компонента к другому компоненту.
Шина управления – это компьютерная шина, которая используется ЦП для связи с устройствами, подключенными к компьютерной системе. Эти устройства соединяются с помощью кабелей и печатных плат, таких как материнская плата.
Шина управления является частью системной шины в дополнение к шине данных и адресной шине.
Центральный процессор ( ЦП ) передает различные типы управляющих сигналов компонентам системы. Устройства также взаимодействуют с ЦП, передавая управляющие сигналы по шине управления.
Шина управления является двунаправленной и помогает ЦП синхронизировать управляющие сигналы с внутренними компонентами и внешними устройствами, подключенными к системе.
Шина управления передает управляющие сигналы, такие как сигнал прерывания устройства, сигнал разрешения байта, сигналы чтения или записи в память и сигналы состояния.
Шина управления
Как работает процессор?
Адресная шина
Что такое адресная шина?
Компьютерная программа состоит из ряда программных инструкций. Эти инструкции направляют ЦП на выполнение желаемой операции.
Операционная система загружает инструкции программы и данные в оперативную память. Центральный процессор выполняет программные инструкции одну за другой, извлекая программные инструкции из основной памяти RAM (оперативной памяти).
Для выполнения операции чтения или записи в память из ОЗУ основной памяти , ЦП отправляет управляющий сигнал чтения или записи по шине управления и адрес ячейки памяти по «адресной шине», откуда должна выполняться операция выполненный .
Адресная шина является частью «Системной шины» наряду с шиной данных и шиной управления, которые мы обсуждали.
Системная шина
Что такое системная шина?
Системная шина — это основная шина, которая содержит шину данных, адресную шину и шину управления.
Системная шина в компьютерной системе соединяет ряд жизненно важных внутренних аппаратных компонентов, размещенных на материнской плате.
Эти аппаратные компоненты в основном включают ЦП, материнскую плату, внутренние дополнительные карты, такие как графическая карта, звуковая карта, сетевая карта, ОЗУ (основная память) и внутренний жесткий диск.
Системная шина — это набор параллельных проводов, соединяющих два или более независимых основных внутренних компонента компьютерной системы. Системная шина передает данные, адреса памяти и инструкции по управлению устройством.
Компьютерная шина
Функции компьютерной шины
Каковы функции компьютерной шины?
В компьютерной шинной системе используются различные типы шин. Каждая из этих шин предназначена для передачи определенного типа сигнала и данных в зависимости от ее функции.
- Обмен данными .
- Адресация
- Сигналы управления
- Подача питания на компоненты .
- Совместное использование системного времени .
Внутренние шины соединяют различные внутренние компоненты системы, такие как микропроцессор (ЦП), ОЗУ (основная память), набор микросхем (северный мост и южный мост) и дисковая память (жесткий диск).
Внешняя шина соединяет различные внешние компоненты системы, такие как монитор, клавиатура, принтер, внешний жесткий диск и другие компоненты, подключенные к системе извне.
Системная шина соединяет наиболее важные внутренние компоненты системы, такие как микропроцессор (ЦП) и основную системную память RAM. Системная шина также называется FSB (Front Side Bus) или шиной памяти. Он состоит из шины данных, адресной шины и шины управления.
Шина расширения соединяет наиболее важные внутренние компоненты системы, такие как микропроцессор (ЦП) и слоты PCI ИЛИ PCI Express на материнской плате.
Слоты PCI и PCI Express используются для подключения дополнительных плат, таких как графическая карта и звуковая карта. Эти карты устанавливаются для повышения производительности системы.
Шина ввода и вывода соединяет наиболее важные внутренние компоненты системы, такие как микропроцессор (ЦП), оперативную память основной системы и устройства ввода/вывода через южный мост контроллера ввода и вывода.
Производительность компьютерной шины и системы
Ширина и скорость шины компьютера
Шина – это информационная магистраль, по которой течет информация, и чем шире шина, тем больше информации может проходить по каналу.
Таким образом, совместимая ширина шины и скорость шины важны для оптимальной работы двух наиболее важных компонентов системы, включая центральный процессор (ЦП) и основную системную память RAM.
Это похоже на многополосное более широкое шоссе, по которому может проехать больше автомобилей из-за большего количества полос, доступных для движения. тогда как по однополосной дороге может проехать меньше автомобилей, чем по многополосной дороге.
Компьютерная система на аппаратном уровне понимает только двоичные 0 (ноль) и 1 (единица). И поэтому все компьютерные программы скомпилированы для преобразования в двоичные инструкции машинного кода, которые ЦП компьютера может декодировать и выполнять.
Шина состоит из группы кабелей, каждый из которых может передавать 1 БИТ (двоичный 0 ИЛИ 1) за раз. Таким образом, шина состоит из группы кабелей, так что по этим шинам одновременно может передаваться группа битов.
Почему компьютерная шина использует двоичный код?
Ширина шины
Что такое ширина шины?
Размер шины измеряется количеством битов, которые она может передавать за один раз. Каждый провод может передавать один бит, таким образом большее количество проводов в шине может передавать большее количество битов за раз. Это количество проводов в шине называется шириной шины.
Ширина шины — важный показатель, поскольку он определяет, сколько данных может быть передано за один раз. Например, 16-битная шина может передавать 16 бит данных, а 32-битная шина может передавать 32 бита данных за раз.
Шина состоит из группы кабелей, каждый из которых может передавать 1 БИТ (двоичный 0 ИЛИ 1) за раз. Таким образом, шина состоит из группы кабелей, так что группа битов может быть отправлена через шину.
Это похоже на многополосную более широкую магистраль, по которой может проехать больше автомобилей благодаря большему количеству полос, доступных для движения.
Скорость шины
Что такое скорость шины?
Производительность шины важна для оптимальной производительности процессора. Производительность шины измеряется двумя факторами (шириной шины и скоростью шины).
Скорость шины — еще один важный параметр производительности шины. Скорость шины определяется ее частотой, выраженной в герцах.
Частота шины – это количество пакетов данных, отправленных или полученных в секунду. Каждый раз, когда данные отправляются или принимаются, это называется одним циклом.
Скорость шины обычно указывается в FSB — Front Side Bus speed. Передняя шина соединяет процессор с северным мостом чипа контроллера памяти.
Что такое пропускная способность шины?
Суммируем ширину и скорость автобуса, используя аналогию с шоссе. Если ширина автобуса — это количество полос, доступных для движения, а скорость автобуса — это скорость движения транспортных средств по каждой из этих полос.
Пропускная способность является произведением ширины шины и скорости шины и отражает объем трафика, который канал может передавать в секунду.
Архитектура шины материнской платы
Процессор подключается к внутренним компонентам системы (ОЗУ, графическая карта, сетевая карта) и внешним периферийным устройствам (монитор, принтер, мышь, клавиатура) с помощью схем контроллера устройств, размещенных на материнской плате.
Все микросхемы контроллера устройства теперь интегрированы только в две микросхемы контроллера, называемые набором микросхем. Набор микросхем состоит из двух хорошо видимых интегральных схем, называемых 9.0271 Северный мост и Южный мост размещены на материнской плате.
Чип контроллера памяти Северный мост и микросхема контроллера ввода/вывода Южного моста расположены на материнской плате.
Внутренние компоненты (ЦП, оперативная память, видеокарта) подключаются через северный мост.
И другие периферийные устройства (монитор, принтер, клавиатура, мышь) подключаются через микросхему контроллера ввода-вывода South Bridge.
Все эти компоненты соединены с помощью системы шинных проводов, которая по существу несет три различных типа информации:
1. Адреса памяти, 2. Инструкции управления И 3. Данные.
Шина расширения
Что такое шина расширения?
Характеристики производительности и функциональность компьютерной системы могут быть расширены за счет добавления дополнительных карт, таких как графическая карта или звуковая карта.
Слоты расширения — это порты, расположенные на материнской плате компьютерной системы, в которые можно установить карты расширения. Пользователь может использовать эти слоты для установки дополнительных карт расширения в соответствии с функциональными требованиями.
Шина расширения — это группа проводов ИЛИ печатная плата, используемая для соединения со слотами расширения на материнской плате. Эти слоты расширения используются для установки карт расширения.
Передняя боковая шина
Что такое Front Side Bus (FSB)?
Передняя шина (FSB) представляет собой одну из наиболее важных коммуникационных шин, которая соединяет некоторые из наиболее важных компонентов системы. И, следовательно, FSB также упоминается как системная шина .
Передняя шина соединяет центральный процессор компьютера (CPU) с оперативной памятью основной системы. FSB также соединяет слоты PCI и слоты DIMM на материнской плате с разъемом процессора.
Таким образом, FSB является важной коммуникационной шиной, которая соединяет некоторые из наиболее важных компонентов, таких как ЦП, оперативная память, графическая карта и другие компоненты, подключенные через слоты PSI.
Эти компоненты подключены с помощью FSB через одну из микросхем контроллера памяти, называемую северным мостом. Набор микросхем материнской платы состоит из двух микросхем контроллера.
Передняя боковая шина присутствует на материнской плате, встроенной в печатную плату (PCB). Проводные соединения проходят через печатную плату материнской платы.
Частота FSB считается важным параметром, существенно влияющим на производительность процессора. Скорость FSB измеряется в мегагерцах (МГц).
Скорость FSB обычно находится в диапазоне от 66 МГц до 800 МГц. Его также можно выразить как отношение к скорости процессора.
RAM Standard | RAM FSB Speed | RAM Code | |
100 MHz | PC — 1600 | ||
266 MHz | PC — 2100 | ||
333 MHz | PC — 2700 | ||
400 MHz | PC — 3200 | ||
400 MHz | PC2 — 3200 | ||
533 MHz | PC2 — 4200 | ||
667 MHz | PC2 — 5300 | ||
800 MHz | PC2 — 6400 | ||
1066 MHz | PC2 — 8500 | ||
800 MHz | PC3 — 6400 | ||
1066 MHz | PC3 — 8500 | ||
1333 MHz | PC3 — 10600 | ||
1600 MHz | PC3 — 12800 | ||
1867 MHz | PC3 — 14900 | ||
1867 МГц | PC4 — 14900 | ||
2133 MHZ | 9000 9000 3 | 8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888889н0444PC4 — 19200 | |
2666 MHz | PC4 — 21300 | ||
4000 MHz | PC4 — 32000 |
Передняя боковая шина (FSB) — это двунаправленная шина. FSB используется ЦП для приема или отправки данных от различных компонентов, подключенных к ЦП.
ЦП часто обменивается данными с оперативной памятью системы и другими устройствами во время выполнения программы. И, следовательно, скорость FSB имеет значение для производительности процессора.
Присоединяйтесь к бестселлеру
Онлайн-курс по компьютерным наукам
Это наиболее полный и уникальный онлайн-курс C по компьютерным наукам и основам программирования , который даст вам глубокое понимание наиболее важных фундаментальных концепций информатики и программирования.
Получите скидку 90% на этот курс
9Адресная шина 0000 и шина данных — разница WikiОсновное отличиеАдресная шина и шина данных — есть ли разница?Основное различие между адресной шиной и шиной данных заключается в том, что адресная шина — это шина, которая находит память в процессоре и идентифицирует физический адрес, тогда как данные Шина помогает передавать данные с одного устройства на другое и передает данные в обоих направлениях.
РЕКЛАМА
Разница между адресной шиной и шиной данных
Адресная шина и шина данных
Адресная шина — это шина, которая размещает память в процессоре, тогда как шина данных помогает передавать данные с одного устройства на другое.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина является однонаправленной (однонаправленной) шиной; с другой стороны, шина данных является двунаправленной.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина — это тип компьютерной шины, который помогает передавать физический адрес в памяти, тогда как шина данных помогает отправлять и получать данные между различными компьютерными компонентами.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина может отправлять данные только в одном направлении, в то время как в шине данных данные перемещаются в обоих направлениях, как и при отправке, а также при приеме данных.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина передает адреса памяти данных и ввод-вывод данных; и наоборот, шина данных отправляет и принимает данные.
Адресная шина и шина данных
В адресной шине объем памяти, к которому система может получить доступ, указывает ширину шины; с другой стороны, скорость передачи данных указывает на ширину шины данных.
РЕКЛАМА
Адресная шина и шина данных
Адресная шина определяет, где данные должны быть сохранены в ячейке памяти, тогда как шина данных несет данные, которые должны быть сохранены.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина идентифицирует физический адрес, а шина данных передает данные в двух направлениях.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина используется только для передачи адресных сигналов; напротив, шина данных используется только для передачи сигналов данных.
Адресная шина и шина данных
Адресная шина представляет собой шину с тремя состояниями, предназначенную для предоставления адресной информации адресной шине, а шина данных с тремя состояниями представляет собой путь данных общего назначения.
Сравнительная таблица
| Адресная шина | Шина данных |
| Помогает передавать адреса памяти. | Он отправляет и получает данные по линиям связи. |
| Природа | |
| Адресная шина размещает память в процессоре. | Помогает передавать данные с одного устройства на другое. |
| Используется для | |
| Адресная шина передает только адресные сигналы. | Шина данных используется только для передачи сигналов данных. |
| Длина | |
| Длина адресной шины микропроцессора 8085 составляет 16 бит. | Длина шины данных микропроцессора 8085 составляет 8 бит. |
| Направление | |
| Адресная шина может передавать данные только в одном направлении. | Данные перемещаются в обоих направлениях, как будто он может отправлять и получать данные. |
| Определяет | |
| Определяет, где должны храниться данные. | По шине данных передаются данные для сохранения. |
| Назначение | |
| Это шина с тремя состояниями для передачи адресной информации на адресную шину. | Шина с тремя состояниями — это путь данных общего назначения. |
| Передача данных | |
| Адресная шина — это тип компьютерной шины, которая помогает передавать физический адрес в памяти. | Шина данных обеспечивает передачу данных между различными компонентами компьютера. |
РЕКЛАМА
Адресная шина и шина данных
Адресная шина представляет собой электронный путь, который передает физический адрес в памяти, тогда как шина данных помогает передавать данные с одного устройства на другое. По шине адреса передаются только сигналы адреса, тогда как шина данных используется только для передачи сигналов данных.
Адресная шина — это тип компьютерной шины, которая помогает передавать физический адрес в памяти, а шина данных помогает отправлять и получать данные между различными компьютерными компонентами. Адресная шина идентифицирует физический адрес, тогда как шина данных передает данные в двух направлениях. Адресная шина является однонаправленной (однонаправленной или односторонней); с другой стороны, шина данных является двунаправленной. Адресная шина — это тип компьютерной шины, которая помогает передавать физический адрес в памяти, тогда как шина данных помогает отправлять и получать данные между различными компьютерными компонентами.
Адресная шина может отправлять данные только в одном направлении, тогда как по шине данных данные передаются в обоих направлениях. Адресная шина передает адреса ввода-вывода и памяти данных, и, наоборот, шина данных отправляет и принимает данные. В адресной шине ширина указывает на объем памяти, которую система может адресовать; с другой стороны, ширина шины данных указывает на скорость передачи данных. Адресная шина определяет, где данные должны быть сохранены в ячейке памяти, тогда как шина данных переносит данные, которые должны быть сохранены. Длина микропроцессора адресной шины 8085 составляет 16 бит, тогда как длина микропроцессора шины данных составляет 8 бит.
Что такое адресная шина?
Адресная шина — это тип компьютерной шины, которая помогает передавать физический адрес в памяти. Он представлен в двоичном виде и также позволяет шине данных обращаться к хранилищу. Он однонаправленный и может передавать данные только в одном направлении. ЦП и DMA (прямой доступ к памяти) используют адресную шину для определения физических адресов для связи, что помогает при чтении/записи команд. Адресная шина используется процессором компьютера для чтения и записи из памяти. Он указывает отдельный блок памяти физического адреса всякий раз, когда требуется доступ.
CPU и DMA читают/записывают все адресные шины в виде битов. Сейчас современные компьютеры имеют другой вид адресных шин, которые используются для выполнения определенных задач. Когда система хочет записать данные в память, она посылает сигнал записи и размещает адрес записи на адресной шине, а затем помещает определенные данные на шину данных. Точно так же, когда система хочет считать данные из памяти, она посылает команду/сигнал чтения по адресной шине. Когда память получает сигнал чтения, она получает эти данные из памяти и возвращает их на шину данных.
Адресная шина была разработана для снижения стоимости и улучшения модульной интеграции. Шина с разрядностью 32 бита может адресовать 232 блока памяти, что эквивалентно 4 ГБ памяти. В настоящее время новые компьютеры используют 64-битную адресную шину, которая может обращаться к 16 эксбибайтам пространства памяти с поддержкой ОС, что является неограниченным. Он передает ввод-вывод данных и адреса памяти данных.
Что такое шина данных?
Шина данных помогает передавать данные с одного устройства на другое. Шина данных является двунаправленной и помогает отправлять и получать данные. Он передает данные в обоих направлениях. Шина данных переносит данные, а затем сохраняет их в определенном месте. Это помогает отправлять данные между различными компьютерными компонентами. В шине данных под аппаратным компонентом понимаются провода и оптическое волокно. Он состоит из 83264 строк, которые указывают разрядность шины данных. В шине данных ширина — это скорость передачи данных. Ширина шины данных также указывает на производительность системы, а приращение количества линий будет дорого стоить.
Шина данных используется только для передачи сигналов данных. Шина данных имеет широкое определение. Он несет данные; внутренние шины несут или передают информацию или данные внутри процессора, тогда как внешние шины передают данные между процессором и памятью. Для операций чтения и записи используется одна и та же шина данных. Когда система вызывает команду записи, процессор помещает записанные данные на шину данных. Точно так же, когда система вызывает команду чтения, контроллер памяти получает данные из определенного блока памяти, а затем отправляет их по шине данных.
Скорость шины данных также влияет на общую производительность обработки компьютерной системы. 32-разрядная версия была первым стандартом шины данных, но теперь новые шины данных могут обрабатывать больший объем данных. Термин «шина данных» аналогичен термину «электрическая шина» в электронике. Он передает данные в и из центрального процессора и памяти. Шины данных — это инструменты, используемые для облегчения передачи данных по запросу. Шина с тремя состояниями — это путь данных общего назначения.
ЗаключениеШина — это путь, который помогает соединить два или более устройств. Основное различие адресной шины и шины данных заключается в том, что адресная шина помогает передавать физический адрес в памяти, тогда как шина данных помогает передавать данные от одного устройства к другому, в то время как управляющая шина отправляет сигналы между различными устройствами.
. Что случилось с незащищенными адресными контактами/адресной шиной?
Задавать вопрос
Спросил
Изменено 2 года, 2 месяца назад
Просмотрено 3k times
Это может быть вопрос для Electronics StackExchange, но я подумал, что если я не смогу найти никакой информации об этом, это может быть больше связано с ретрокомпьютингом.
Я копался в Google и на сайтах некоторых поставщиков в поисках простого процессора, который я мог бы просто купить и подключить к макетной плате или, возможно, припаять вручную, если это необходимо, и просто возиться с ним, когда я узнаю об электронике и компьютерном оборудовании. .
Я знаю о 6502, так как меня заинтересовали видео Бена Итера, но я подумал: «Эй, должен быть какой-то старый 32-битный процессор, подобный этому, который все еще находится в производстве». Я из тех парней, которые не возражают делать все с нуля, даже если это непрактично, поэтому я искал что-то, где я мог бы подключить 32 адресных строки к какой-то памяти или чему-то еще, так же, как вы бы 6502 Оказывается, дело не в этом. Насколько я понимаю, все проходит через контроллеры внутри чипа для NAND или DDR или чего-то еще, и вы подключаете эти конкретные компоненты/контроллеры к этим контактам, а не к открытой адресной шине или контактам данных.
Я бы подумал, что некоторые другие люди захотят что-то подобное, и что кто-то сделает для этого очень простой микропроцессор, будь то ARM или какая-то старая ISA, но все чипы, которые я нахожу, либо 8/16 бит или имеют так много контактов, что им нужен BGA, и ни на одном из них нет ничего, четко обозначенного как адресная шина, поэтому должна быть веская причина, по которой ее не существует. Возможно, я просто использую неправильные условия поиска или слишком мало знаю об электронике, но, похоже, я ничего не могу найти по этому поводу. Если бы кто-нибудь мог объяснить, почему мне, это было бы очень признательно!
- оборудование
13
[…], но все чипы, которые я нахожу, либо 8/16-битные, либо имеют так много контактов, что им нужен BGA, и ни один из них не имеет четкой маркировки адресной шины, поэтому должна быть веская причина, по которой это не так. т существует. Возможно, я просто использую неправильные условия поиска или слишком мало знаю об электронике, но, похоже, я ничего не могу найти по этому поводу. Если бы кто-нибудь мог объяснить, почему мне, это было бы очень признательно!
Причина довольно проста: Общая стоимость системы .
Как бы нам этого ни хотелось, процессоры созданы не для нужд студентов и любителей мастерить, а для использования в реальных приложениях. Здесь снижение затрат является главной силой, если не общим правилом.
Для устройств, которым требуется небольшой объем ОЗУ/ПЗУ (который сейчас составляет несколько сотен КиБ), лучше включить его уже в контроллер.
Сохранение всех дополнительных затрат для своих пользователей.Когда речь идет о больших объемах ОЗУ/ПЗУ, которые не могут быть включены, необходимо преобразование классической шины адреса/данных в любую память. Хотя в первые дни это было задачей, сравнимой с самим микропроцессором, в настоящее время ею можно пренебречь. Таким образом, включение его в SoC не является сделкой, но исключает посредника, экономя затраты.
Включение интерфейса памяти (DRAM) не только упрощает взаимодействие, но и обеспечивает более высокую скорость доступа благодаря специальным протоколам пакетной передачи — то, что последнее поколение с «классической» шиной (NS32532/M68060/iPentium) уже включало — отличаясь от простого Шина A/D, как уже упоминалось.
Вариантом этого являются приложения со сравнительно низкой скоростью, но с высокой потребностью в данных. Здесь используется последовательный (или небольшой размер слова) интерфейс, такой как SPI или его расширения SD-Card и eMMC.
Исторически (и для x86) процессоры с 80286 раз дополнялись «чипсетами» (NEAT), часто состоящими (как минимум) из двух микросхем, контроллера памяти, обеспечивающего всю трансляцию памяти и быстрые шины, и контроллера ввода-вывода, предлагающего стандартную шины для расширения, такие как PCI(e), USB и так далее.
Со временем контроллеры памяти были интегрированы в ЦП, не в последнюю очередь потому, что для их обработки требуется как минимум столько контактов, сколько они предоставляют — одной из самых смелых проблем в конструкции микросхем являются контакты — их никогда не бывает достаточно.
Последняя итерация связана с процессорами AMD Ryzen, которые больше похожи на SoC, поскольку они также интегрируют контроллер ввода-вывода. Чипсеты для Ryzen только увеличивают количество доступных интерфейсов и могут быть сохранены для минимальных систем.
В итоге классическая аналогово-цифровая шина может быть самым простым и универсальным решением, но, как и все простые решения, она плохо масштабируется.
В языке C все является байтом в последовательном запоминающем устройстве, что может быть идеальным аналогом в программном обеспечении. Достаточно гибкий для обработки всего и одинаково переносимый для большинства архитектур, но, с другой стороны, крайне плохой для улучшения производительности. Просто подумайте обо всех надстройках, которые были введены во всех более поздних версиях вплоть до сегодняшнего C++ и производных языков, чтобы так или иначе это исправить.
Довольно забавно, что аппаратное обеспечение было способно просто отказаться от него и переключиться на интерфейсы более высокого класса.
3
Вы не найдете 32-разрядный процессор с тактовой частотой, достаточно низкой для работы с макетной платой, и в любом случае микросхема будет иметь слишком много выводов для такой компоновки (адресная шина и шина данных будут взять 64 пина, без всего остального).
32-битная шина данных не означает, что данные всегда передаются по 32 бита за раз — некоторые инструкции передают только 16 или 8 бит. Поэтому вам нужны логические схемы, чтобы справиться с этим, а не просто прямое подключение к микросхемам памяти.
Для раннего 32-битного процессора, такого как 80386, вам нужна печатная плата с плоскостями питания и заземления, а не макетная плата.
Ничто не мешает вам спроектировать и собрать компьютер на базе 386 «с нуля», если вы действительно этого хотите, но справочное руководство по оборудованию Intel для 386 — это документ на 300 страниц по сравнению с простотой чипа, такого как 6502.
4
Чтобы расширить предложение о семействе 68000 из комментариев @user и @Stefan Skoglund, в вики-форме сообщества:
68000 — это процессор 1979 года с 32-битным набором инструкций, который все еще поддерживается GCC*. Первоначально он был доступен как 64-контактный DIP, использующий 24-битную адресную шину и 16-битную шину данных. Дополнительная сложность по сравнению с 8-битной машиной:
- она может получить доступ либо к 16-битной, либо к 8-битной величине — есть пара контактов, чтобы сообщить вам, какие половины шины используются; и
- более второстепенный, его полноскоростная шина является асинхронной в том смысле, что процессор сам объявит о предполагаемом доступе, а затем дождется DTACK (т. е. подтверждения данных) перед завершением доступа. Согласно названию известного информационного бюллетеня, вы можете просто заземлить DTACK, чтобы получить шину, которая всегда включается.
Другие интересные варианты:
- 68008, который имеет тот же набор инструкций, но выполнен в виде 40-контактного разъема DIN и использует только 8-битную шину данных. Таким образом, интерфейс действительно очень похож на 6502 или Z80;
- вместо 68010, что является очень незначительным улучшением по сравнению с 68000, в первую очередь в поддержке восстановления после сбоев, включая сбои доступа, что облегчает виртуальную память.
Начиная с 68020, вы смотрите на четырехъядерные плоские разъемы или разъемы с массивом контактов; оба используют полные 32-битные шины данных и адреса и, соответственно, имеют более сложный набор сигналов для определения того, какие части шины данных используются при любом доступе к памяти. Версия QFP имеет 132 контакта.
* по крайней мере, они все еще документируют специфические для 68k флаги командной строки в документации GCC 11. Я не могу говорить о том, насколько хорошо поддерживается эта поддержка.
5
Добро пожаловать на сайт (я тоже новичок). Если причина вашего вопроса была, как вы сказали, «ищу простой процессор, который я мог бы просто купить и подключить к макетной плате или, возможно, припаять вручную, если это необходимо, и просто возиться с , когда я изучаю электронику и компьютерное оборудование .», что не так с 6502 / зачем вам 32-битный?
Если вы предпочитаете Sinclairs Commodores, я думаю, вы можете получить то же самое, например, с Z80A. По крайней мере, мой работал нормально без пайки только на «push-wire-in-breadboard» (со всеми данными + адресными линиями) Не могу вспомнить, как высоко я установил часы, может быть, около 400 кГц
https://www.amazon.com/s?k =z80a&ref=nb_sb_noss_2
Некоторые микроконтроллеры имеют выводы ввода-вывода, которые можно настроить для работы в качестве шины памяти для части их адресного пространства с настраиваемыми состояниями ожидания. Большинство приложений, которым требуется больше памяти, чем может поместиться на чипе также потребует большей скорости, чем может быть достигнуто при передаче всего кода по внешней шине, или может обойтись последовательным интерфейсом памяти, поэтому не будет большого рынка для ЦП, который работает исключительно от внешняя шина, а также не имеет достаточного объема встроенной памяти (в виде кеша, если ничего другого) . Современные системы памяти могут обрабатывать последовательности связанных обращений, например те, которые используются для заполнения кеша, гораздо быстрее, чем они могут обрабатывать случайные обращения, поэтому имеет смысл иметь интерфейс памяти, основанный на этой концепции, а не такой, который касается каждого. доступ к памяти как независимый.
В последнее время я не использовал какие-либо функции внешней шины на каких-либо контроллерах, но в справочном руководстве ST RM0038 для серий STM32L100xx и STM32L151xx описан интерфейс шины, который будет обрабатывать внешнюю 8- или 16-битную шину как область адреса устройства. пространство, которое можно было бы использовать достаточно медленно, чтобы поддерживать использование макетной платы, если бы у вас была подходящая несущая плата.
Основная причина, по которой вы не видите открытые адресные шины, — это тактовая частота. На частотах> 100 МГц работают шины чипсета современного процессора, когда несколько устройств подключены к электрической линии, что приводит к сложному поведению волн. Таким образом, намного проще иметь единую шину «точка-точка» для микросхемы набора микросхем, которая управляет разветвлением на различные контроллеры.
Вторая причина, по которой вы не видите открытую адресную шину от чипсета, — автоконфигурация. DIMM не имеет аппаратного сопоставления адресного пространства ЦП с адресами DIMM. Контроллер памяти процессора запрашивает модуль DIMM, чтобы узнать его геометрию, а затем автоматически настраивает сопоставление. Это достаточно сложно, чтобы нуждаться в ИС, и проще иметь ИС, встроенную во что-то еще, чем нуждаться в выделенной ИС.
Для 32-битных процессоров это преобразование обычно выполнялось набором микросхем, но поскольку требования к пропускной способности памяти и пропускной способности набора микросхем возросли, память была перемещена на выделенную шину от ЦП, и в этот момент имеет смысл иметь контроллер на ЦП.
Аналогично для карт расширения, PCI и последним требуется, чтобы контроллер согласовывал с картой адресное пространство, на которое карта должна реагировать, а затем отображал это в адресное пространство. Опять же, поскольку требования к пропускной способности и задержке для видеокарт, твердотельных накопителей и сетевых карт выросли, некоторые процессоры начали включать контроллеры PCIe для карт расширения непосредственно в ЦП.
3
Высокопроизводительные процессоры по-прежнему раскрывают свои шины, но обычно вам нужны специальные микросхемы поддержки, чтобы делать с ними что-то полезное.
В прошлом я участвовал в разработке (AMD) ‘386, но он также должен был иметь микросхему обмена внешней шиной для обработки всех возможных комбинаций 32/16/8-битного доступа.
В наши дни, если вы не можете найти нужный вам чип, создайте свой собственный. Ссылка ниже предназначена для RISCV и реализует ЦП на ПЛИС с внешней оперативной памятью и, по крайней мере, частичной поддержкой невыровненного доступа.
В противном случае был как минимум один проект (упомянутый на Hackaday, ссылка ниже), который реализовал низкоуровневый ARM на чипе AVR с использованием внешней SIMM. для хранения… очевидно, он смог загрузить Linux (s-l-o-w-l-y 🙂
http://dmitry.gr/index.php?r=05.Projects&proj=07.%20Linux%20on%208bit
2
Твой ответ
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.Микропроцессоры
Микропроцессоры МикропроцессорыМикропроцессор, или центральный процессор, является рабочей лошадкой компьютера. Все устройства в системе взаимодействуют с ЦП, запрашивая его выполнение вычисления, а затем вернуть данные. ЦП связывается со всеми устройств в системе через внешнюю шину данных. Основная функция процессора — выполнение программ, хранящихся в памяти. Программы не что иное, как последовательность команд, которые ЦП может понять. Если процессор хочет выполнить программу, он получит доступ к строке кода, хранящейся в Память. Для этого он должен отправить адрес на микросхема контроллера памяти (MCC) на адресной шине. Затем MCC извлекает данные из этого местоположения данных и возвращает их ЦП на внешняя шина данных.
У ЦП есть помощники, которые помогают ему выполнять свою работу. Первый – арифметический.
логический блок (АЛУ). Это выполняет простые математические функции. Другой
блок с плавающей запятой (FPU). Это обрабатывает более сложные функции. Пока
ALU и FPU выполняют свою работу, им нужно что-то внутри
процессор для хранения данных. Эти места называются регистрами. Регистры
не что иное, как хранение мест для битов данных.
ЦПУ также взаимодействует с другими устройствами по внешней шине данных. Если программе требуется ЦП для доступа к устройству, например к звуковой карте, тогда ЦП отправит команду на звуковую карту по внешней шине данных, а затем звуковая карта отправит ответ обратно в ЦП или выполнит функцию.
По мере развития семейств микропроцессоров появилось много новых элементов. внедренные в микропроцессор, такие как кэширование, расширенные наборы команд и удвоение часов. Это помогло сделать процессоры быстрее и способными выполнять гораздо больше работы. быстро.
Различные семейства процессоров также поддерживают различные режимы работы.
операция. Первые процессоры 8086 и 8088 поддерживали только
единый режим работы. Начиная с 80286, режим, известный как
был доступен защищенный режим. Этот
разрешил доступ к специальным операциям, доступным только в 80286. Далее последовал
80386, который также предлагал собственную работу в защищенном режиме. 80486 и
Процессоры Pentium не предложили никаких новых режимов работы, и поддержка
386-расширенный режим работы.
Внешняя шина данных
Внешняя шина данных представляет собой ряд проводов, соединяющих каждый
устройство на материнской плате. Внешняя шина данных бывает разных размеров.
включая 8-битные, 16-битные, 32-битные и 64-битные. Чем больше количество битов в
внешняя шина данных, тем больше данных может быть перемещено за один раз. Разные
семейства процессоров имеют разные размеры внешних шин данных.
8086 поддерживает 16-битную внешнюю шину данных. Это было несовместимо с большинством
аппаратное и программное обеспечение того времени, поэтому был создан новый процессор 8088.
с 8-битной внешней шиной данных. 80286 имел 16-битную внешнюю шину данных, и
в 80386 это было расширено до 32-бит. Проблема с 32-битным внешним
шина данных на 386 заключалась в том, что ее нельзя было использовать на 16-битных материнских платах. Вот почему был создан процессор 80386SX. Он поддерживает расширенную версию 386.
режиме, но имеет только 16-битную внешнюю шину данных.
80486 имеет 32-битную внешнюю шину данных, как и 80386, и Pentium предлагает еще более широкую 64-битную внешнюю шину данных. Внешняя шина данных на Pentium реализует то, что называется двойной конвейерной обработкой. На самом деле это два 32-битных шины данных, работающие независимо друг от друга. Команды могут быть отправлены через каждый из конвейеров и выполняются одновременно. Единственный недостаток заключается в том, что один из конвейеров способен обрабатывать только простые математические функций, а другой поддерживает более сложные функции.
Pentium Pro и Pentium II также имеют 64-битную внешнюю шину данных и предлагают четырехконвейерная. Это позволяет использовать четыре отдельных одновременных конвейера.
Вернуться к началу
Адресная шина
Адресная шина представляет собой набор проводов, аналогичный внешней шине данных, но
полностью отдельно. 20 бит). В 80286 использовалась 24-битная адресная шина, которая
увеличен объем оперативной памяти до 8 МБ. 80386SX также использовал 24-битный адрес.
автобус. Все остальные процессоры (80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II)
использовать 32-битную адресную шину, позволяющую использовать до 4 ГБ оперативной памяти.
Вернуться к началу
Кэширование
Начиная с 80486 было введено кэширование. В кэше, в ближайшее время
данные считываются в кеш из памяти, а ЦП берет данные из
кеш. Если данные, которые он ищет, не находятся в кеше, он будет иметь
для доступа к самой памяти. Данные для записи в память также сохраняются
в кэш до тех пор, пока он не будет записан в память. Есть два типа
кэширование: сквозная запись и обратная запись. При кэшировании со сквозной записью данные в
кеш записывается в память, как только он его получает, создавая ожидание
цикла, если память недоступна. Кэширование с обратной записью сохранит данные
пока память не будет доступна для записи. Кэширование со сквозной записью
дешевле, но медленнее, а кэширование с обратной записью сложнее реализовать и
стоит дороже.
Кэши реализованы с использованием SRAM (статическая RAM) в отличие от DRAM (динамическая БАРАН). DRAM, которая используется для системной оперативной памяти, использует транзисторы и конденсаторы. хранить информацию. Его необходимо постоянно обновлять, чтобы сохранить его от потери данных. Пока DRAM обновляется, недоступны, и если ЦП хочет получить доступ к данным, цикл ожидания должен быть создается до тех пор, пока обновление не будет завершено. SRAM, с другой стороны, использует триггер. защелки для хранения данных, поэтому их не нужно обновлять. Это данные постоянно доступны. SRAM намного дороже, чем DRAM, поэтому DRAM используется для системной оперативной памяти.
Существует два типа кешей: L1 и L2. В 80486 маленький внутренний кеш
кеш был реализован на самом процессоре. Это называлось кэшем L1.
а было всего 8к. Это была либо сквозная запись, либо обратная запись в зависимости от
чип. Был также внешний кеш, называемый кешем L2. Этот кеш был
обычно намного больше (иногда от 64 КБ до 1 МБ) и в основном припаяны непосредственно к
системная плата. Pentium будет реализовывать сквозную запись 8k / обратную запись 8k.
Кэш L1.
Начиная с Pentium Pro, а также на Pentium II, 512 КБ на борту L2 Кэш также был включен. Кэш L1 на Pentium II также был увеличен до 16 КБ сквозная запись / 16 КБ обратная запись.
Вернуться к началу
Наборы инструкций
У каждого процессора есть набор команд, которые он знает. Поскольку каждая семья из
увеличивается количество процессоров, в набор инструкций добавляется больше команд. Все
предыдущие команды остаются нетронутыми, чтобы обеспечить обратную совместимость с
программы, написанные для старых процессоров. Новейший набор инструкций называется
MMX, выпущенный Intel. MMX расшифровывается как мультимедийные расширения. Это
предоставляет 57 новых команд в набор инструкций Pentium, а также добавляет четыре новых
регистры для управления большими блоками данных (такими как графика). Для того чтобы
чтобы новые наборы инструкций были эффективными, необходимо написать новое программное обеспечение,
преимущества новых команд.
Вернуться к началу
Защищенный режим
Исходный процессор 8086 имел один режим работы. программы были написаны для работы под. Когда 80286 был выпущен, он предлагал новый режим, называемый защищенным режимом, который позволял запускать более специализированные функции. Обычно 80286 работал в совместимом с 8086 режиме, но если была дана команда, то он переключится в защищенный режим. Единственный недостатком этого является то, что защищенный режим 80286 не будет запускать программы 8086, и чтобы перевести процессор 80286 в нормальный режим, машину нужно было перезагрузить.
Когда процессор 80386 был выпущен, у него тоже был свой защищенный режим.
Это поддерживало защищенный режим 80286, а также предлагало больше функций. Один
из новых возможностей 80386 с защищенным режимом было виртуальный 8086
обработка . Это позволило запускать программы 8086 в защищенном режиме 80386.
Этот режим также называется расширенным режимом 386. Он также представил
использование виртуальной памяти . Это позволяет использовать свободный жесткий диск
пространство, которое будет использоваться, как это системная оперативная память.
Ни 80486, ни Pentium, ни более поздние процессоры не вводили никаких новых режимов работы. операция.
Вернуться к началу
Удвоение часов
Начиная с 80486, был введен прием, называемый удвоением тактовой частоты.
Производители микропроцессоров обнаружили, что они могут производить процессоры, работающие на
высокой тактовой частотой, но большинство материнских плат работали только на максимальной частоте 33 МГц.
Поэтому было введено удвоение часов. Удвоение часов использует определенный
множитель для увеличения внутренней тактовой частоты. С удвоением часов,
процессоры могли работать с одной скоростью внутри и с другой снаружи. 486
DX/2 33/66 будет работать на внутренней частоте 66 МГц и на внешней 33 МГц. Интел
Чип 486 DX/4 использует множитель, который утраивает внешнюю скорость.
Начиная с Pentium, скорость большинства материнских плат увеличивалась до 66 МГц. Множители 1, 1,5, 2, 2,5 и 3 использовались для обеспечения внутренних скоростей. до 200 МГц. У Pentium II максимальная частота составляет около 400 МГц, и с появлением новых материнских плат с частотой 100 МГц их число продолжает расти.
Наверх
Шина данных, адрес, управление, система, расширение, ISA, PCI, шина AGP
Шина данных, адрес, управление, система, расширение, ISA, PCI, шина AGP
Шина
Компьютерная система состоит из разных частей и разных устройств, вы должны иметь возможность общаться с другими устройствами, все устройства соединены вместе каналом связи, называемым но. Шина состоит из линий связи и проводов, которые используются для перемещения большого количества данных в виде электрических импульсов из одной части компьютера в другую.
Различные части компьютера должны взаимодействовать друг с другом.
- Блок управления
- Арифметико-логическое устройство
- Оперативная память, такая как ОЗУ и ПЗУ
- Устройства ввода и вывода
Автобусы в основном имеют другую электрическую параллельную структуру, соединенную с другой. Но общий путь для передачи данных и информации между основной памятью ЦП и другими частями компьютера называется шиной. Он также используется для передачи и отправки данных из вторичного хранилища, такого как жесткий диск. Емкость шины зависит от количества линий данных. Количество данных, которые могут быть переданы за раз, называется шиной с шиной с 16 линиями, которая может передавать 16-битные данные, и шиной с 32 линиями. может передавать 32-битные данные. Все шины являются частью материнской платы.
Скорость шины, с которой данные перемещаются из одной части компьютера в другую, называется тактовой частотой шины. Скорость шины мы можем измерить в тактовой частоте. Он влияет на общую производительность компьютерной системы, но у него есть единица измерения, которая называется мегагерц и составляет миллионы тактовых циклов в секунду. В основном автобусы используются для соединения различных частей, в настоящее время используются различные передовые технологии. Обычно помогают различным частям компьютера общаться друг с другом для передачи данных и информации
Преимущество компьютерных шин
- Шина используется для связи различных частей компьютера, что позволяет передавать данные с высокой скоростью или увеличивать скорость работы компьютера
- Если в конструкции компьютера предусмотрено несколько шин, общая производительность компьютера улучшится
Недостатки компьютерных шин
- Основной недостаток первой сетевой шины заключается в том, что в случае отказа основной шины вся сеть будет повреждена
- Если основной кабель был заполнен, это повлияет на все характеристики.
Системные шины
Различные типы системных шин:
- Шина даты
- Шина управления
- Адресная шина
Шина данных
Шина данных является распространенным типом системной шины. Она используется для передачи данных от одного компонента к другому. Это электрический путь, соединяющий память процессора и устройства ввода-вывода, а также вторичные устройства хранения. Шина данных состоит из разных параллельных линий. Шина с большим количеством линий может передавать большое количество данных. Шина с 16 линиями может передавать 16 бит данных, если шина содержит 32 линии, она передает 32 бита шины. В старых компьютерах шина данных используется для передачи только одного байта данных за раз. Но в настоящее время наша шина данных в нашем современном компьютере может использоваться для передачи большего количества данных, что повышает скорость и производительность конструкции шины данных компьютерной системы таким образом, чтобы все компоненты могли эффективно взаимодействовать друг с другом.
Адресная шина
Адресная шина используется для передачи адреса от одного компонента к другому. он также состоит из разных проводов, как шина данных. Он используется для подключения центрального процессора (ЦП) и основной памяти, а также основной памяти, такой как ОЗУ. Когда ЦП хочет передать данные в основную память и взять данные из основной памяти, выполняются следующие шаги.
- ЦП поместил адрес требуемых данных на адресную шину
- Адрес перенес адрес в оперативную память
- данные из кеша основной памяти по адресу и ставятся на шину данных.
- Затем перенесите данные в ЦП
производительность шины зависит от количества линий. Общее количество определяет производительность шины, если адресная шина имеет восемь линий, максимальное количество составляет 256. В современном компьютере используется 32-битная адресная шина, этот компьютер может получить доступ к 4 ГБ данных из основной памяти, такой как ОЗУ. .
Шина управления
Этот тип шины используется для передачи адреса от одного компонента к другому. Если ЦП хочет прочитать данные из основной памяти или записать данные в основную память. ЦП может отправить сигнал на управление было похоже на чтение памяти, наша память записывает Если ЦП хочет прочитать данные из основной памяти, поставьте сигнал чтения данные на шине управления, и если ЦП хочет записать это в память сигналов основной памяти, запишите на шину управления.
Шина управления также используется для передачи другого типа сигнала, такого как ACKS (одиночное подтверждение).
В шине управления используются следующие термины:
- Информация о времени: определяет время, в течение которого устройство может использовать данные и адресную шину.
- Командный сигнал: определяет тип операции, которую должен выполнять ЦП.
Например, ЦП дает команду оперативной памяти на запись данных.
Будут выполнены следующие шаги.
- Cpu pit адрес данных, куда он записывает в память.
- Поместите данные на шину данных.
- поставить сигнал на шину управления записью данных..
После записи данных процесс памяти отправляет сигнал подтверждения на ЦП.
когда ЦП получает это единственное, он не будет выполнять другую задачу
Шина расширения
Тип шины, которая используется для соединения ЦП с другими устройствами, такими как устройства ввода-вывода, называется шиной расширения. Эти шины обычно состоят из 15 и 64 бит. Эти шины размещены на материнской плате. Это также используется для подключения ЦП к слоту расширения на материнской плате, к которому могут быть подключены внешние устройства. Все шины расширения обеспечивают доступ к процессору для связи с внешними устройствами.
Эти шины обеспечивают самую быструю передачу данных на высокой скорости.
Типы шин расширения
Различные типы платьев расширения: он был представлен в 1984 году.
Разработан IBM для персонального компьютера. Это наиболее распространенный тип шины расширения. Его скорость очень низкая. Эти шины используются для передачи данных 8 бит за один раз. Мышь и звуковая карта, для которых требуется медленная сеть, подключенная через ISA.
Шина PCI
Скорость шины PCI выше, чем у шины архитектуры промышленного стандарта. Шина PCI разработана для удовлетворения потребностей графического пользовательского интерфейса в видео. PCI — это высокая скорость, уменьшенная для передачи 32-битных или 64-битных данных или в 20 раз быстрее, чем по шине ISA.