Шина компьютер: Шина (компьютер) | это… Что такое Шина (компьютер)?

Шина (компьютер) | это… Что такое Шина (компьютер)?

Разъёмы шины PCI Express (сверху вниз: x4, x16, x1 и x16). Ниже — обычный 32-битный разъем шины PCI.

У этого термина существуют и другие значения, см. Шина.

Компьютерная ши́на (от англ. computer bus, bidirectional universal switch — двунаправленный универсальный коммутатор) — в архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.

Ранние компьютерные шины представляли собой параллельные электрические шины с несколькими подключениями, но сейчас 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 (multidrop) и цепные (daisy chain) топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).

Содержание 1 История 1.1 Первое поколение 1.2 Второе поколение 1.3 Третье поколение 2 Примеры внутренних компьютерных шин 2.1 Параллельные 2.2 Последовательные 3 Примеры внешних компьютерных шин 3.1 Проприетарные 4 Примеры универсальных компьютерных шин 5 См. также 6 Внешние ссылки

История

Первое поколение

Ранние компьютерные шины были группой проводников, подключающей компьютерную память и периферию к процессору. Почти всегда для памяти и периферии использовались разные шины, с разным способом доступа, задержками, протоколами.

Одним из первых усовершенствований стало использование прерываний. До их внедрения компьютеры выполняли операции ввода-вывода в цикле ожидания готовности периферийного устройства. Это было бесполезной тратой времени для программ, которые могли делать другие задачи. Также, если программа пыталась выполнить другие задачи, она могла проверить состояние устройства слишком поздно и потерять данные. Поэтому инженеры дали возможность периферии прерывать процессор. Прерывания имели приоритет, так как процессор может выполнять только код для одного прерывания в один момент времени, а также некоторые устройства требовали меньших задержек, чем другие.

Некоторое время спустя компьютеры стали распределять память между процессорами. На них доступ к шине также получил приоритеты.

Классический и простой способ обеспечить приоритеты прерываний или доступа к шине заключался в цепном подключении устройств.

DEC отмечала, что две разные шины могут быть излишними и дорогими для малых, серийных компьютеров и предложила отображать периферийные устройства на шину памяти, так, что они выглядели как области памяти. В то время это было очень смелым решением, и критики предсказывали ему провал.

Первые миникомпьютерные шины представляли пассивные объединительные платы, подключенные к контактам микропроцессора. Память и другие устройства подключались к шине с использованием тех же контактов адреса и данных, что и процессор. Все контакты были подключены параллельно. В некоторых случаях, например в IBM PC, необходимы дополнительные инструкции процессора для генерации сигналов, чтобы шина была настоящей шиной ввода-вывода.

Во многих микроконтроллерах и встраиваемых системах шины ввода-вывода до сих пор не существует. Процесс передачи контролируется ЦПУ, который в большинстве случаев читает и пишет информацию в устройства, так, как будто они являются блоками памяти. Все устройства используют общий источник тактового сигнала. Периферия может запросить обработку информации путём подачи сигналов на специальные контакты ЦПУ, используя какие-либо формы прерываний. Например, контроллер жёсткого диска уведомит процессор о готовности новой порции данных для чтения, после чего процессор должен считать их из области памяти, соответствующей контроллеру. Почти все ранние компьютеры были построены по таким принципам, начиная от Altair с шиной S-100, заканчивая IBM PC в 1980‑х.

Такие простые шины имели серьёзный недостаток для универсальных компьютеров. Всё оборудование на шине должно было передавать информацию на одной скорости и использовать один источник синхросигнала. Увеличение скорости процессора было непростым, так как требовало такого же ускорения всех устройств. Это часто приводило к ситуации, когда очень быстрым процессорам приходилось замедляться для возможности передачи информации некоторым устройствам. Хотя это допустимо для встраиваемых систем, данная проблема непозволительна для коммерческих компьютеров. Другая проблема состоит в том, что процессор требуется для любых операций, и когда он занят другими операциями, реальная пропускная способность шины может значительно страдать.

Такие компьютерные шины были сложны в настройке, при наличии широкого спектра оборудования. Например, каждая добавляемая карта расширения могла требовать установки множества переключателей для задания адреса памяти, адреса ввода-вывода, приоритетов и номеров прерываний.

Второе поколение

Компьютерные шины «второго поколения», например NuBus решали некоторые из вышеперечисленных проблем. Они обычно разделяли компьютер на две «части», процессор и память в одной и различные устройства в другой. Между частями устанавливался специальный контроллер шин (bus controller). Такая архитектура позволила увеличивать скорость процессора без влияния на шину, разгрузить процессор от задач управления шиной. При помощи контроллера устройства на шине могли взаимодействовать друг с другом без вмешательства центрального процессора. Новые шины имели лучшую производительность, но также требовали более сложных карт расширения. Проблемы скорости часто решались увеличением разрядности шины данных, с 8-ми битных шин первого поколения до 16 или 32-х битных шин во втором поколении. Также появилась программная настройка устройств для упрощения подключения новых устройств, ныне стандартизованная как Plug-n-play.

Однако новые шины, так же как и предыдущее поколение, требовали одинаковых скоростей от устройств на одной шине. Процессор и память теперь были изолированы на собственной шине и их скорость росла быстрее, чем скорость периферийной шины. В результате, шины были слишком медленны для новых систем и машины страдали от нехватки данных. Один из примеров данной проблемы: видеокарты быстро совершенствовались, и им не хватало пропускной способности даже новых шин Peripheral Component Interconneсt (PCI). Компьютеры стали включать в себя Accelerated Graphics Port (AGP) только для работы с видеоадаптерами. В 2004 году AGP снова стало недостаточно быстрым для мощных видеокарт и AGP стал замещаться новой шиной PCI Express

Увеличивающееся число внешних устройств стало применять собственные шины. Когда были изобретены приводы дисков, они присоединялись к машине при помощи карты, подключаемой к шине. Из-за этого компьютеры имели много слотов расширения. Но в 1980‑х и 1990‑х были изобретены новые шины SCSI и IDE решившие эту проблему и оставив большую часть разъёмов расширения в новых системах пустыми. В наше время типичная машина поддерживает около пяти различных шин.

Шины стали разделять на внутренние (local bus) и внешние (external bus). Первые разработаны для подключения внутренних устройств, таких как видеоадаптеры и звуковые платы, а вторые предназначались для подключения внешних устройств, например, сканеров. IDE является внешней шиной по своему предназначению, но почти всегда используется внутри компьютера.

Третье поколение

Шины «третьего поколения»^{[какие?]} обычно позволяют использовать как большие скорости, необходимые для памяти, видеокарт и межпроцессорного взаимодействия, так и небольшие при работе с медленными устройствами, например, приводами дисков. Также они стремятся к большей гибкости в терминах физических подключений, позволяя использовать себя и как внутренние и как внешние шины, например для объединения компьютеров. Это приводит к сложным проблемам при удовлетворении различных требований, так что большая часть работ по данным шинам связана с программным обеспечением, а не с самой аппаратурой. В общем, шины третьего поколения больше похожи на компьютерные сети, чем на изначальные идеи шин, с большими накладными расходами, чем у ранних систем. Также они позволяют использовать шину нескольким устройствам одновременно.

Современные интегральные схемы часто разрабатываются из заранее созданных частей. Разработаны шины (например Wishbone) для более простой интеграции различных частей интегральных схем.

Примеры внутренних компьютерных шин

Параллельные

• Проприетарная ASUS Media Bus, использовалась на некоторых материнских платах ASUS с Socket 7 и представляла собой шину ISA в специфическом разьеме, размещенном в одну линию с разьемом шины PCI.
• CAMAC для измерительных систем (
  instrumentation systems)
• Extended ISA или EISA
• Industry Standard Architecture или ISA
• Low Pin Count или LPC
• MicroChannel или MCA
• MBus
• Multibus для промышленных систем
• NuBus или IEEE 1196
• OPTi local bus, использовалась для ранних материнских плат для Intel 80486
• Peripheral Component Interconnect или PCI, также PCI-X
• S-100 bus или IEEE 696, использовалась в Altair и похожих микрокомпьютерах
• SBus или IEEE 1496
• VESA Local Bus или VLB или VL-bus, использовалась в основном на материнских платах для 80486 процессоров и была подключена непосредственно к выводам микропроцессора. Однако встречалась и реализация этой шины в сочетании с ЦПУ IBM BL3 (аналог i386SX) и ранними Pentium
• VMEbus, VERSAmodule Eurocard bus
• STD Bus для 8-ми и 16-ти битных микропроцессорных систем
• Unibus
• Q-Bus

Последовательные

• 1-Wire
• HyperTransport
• I²C
• PCI Express или PCIe
• Serial Peripheral Interface Bus или шина SPI
• USB, Universal Serial Bus, чаще используется как внешняя
• FireWire, i.Link, IEEE 1394, чаще используется как внешняя

Примеры внешних компьютерных шин

• Advanced Technology Attachment или ATA (также известна, как PATA, IDE, EIDE, ATAPI) — шина для подключения дисковой и ленточной периферии.
• SATA, Serial ATA — современный вариант ATA
• USB, Universal Serial Bus, используется для множества внешних устройств
• HIPPI HIgh Performance Parallel Interface
• IEEE-488, GPIB (General-Purpose Instrumentation Bus), HPIB, (Hewlett-Packard Instrumentation Bus)
• PC card, ранее известная как PCMCIA, часто используется в ноутбуках и других портативных компьютерах, но теряет своё значение с появлением USB и встраиванием сетевых карт и модемов
• SCSI, Small Computer System Interface, шина для подключения дисковых и ленточных накопителей
• Serial Attached SCSI, SAS — современный вариант SCSI

Проприетарные

• Floppy drive connector

Примеры универсальных компьютерных шин

• Futurebus
• InfiniBand
• QuickRing
• SCI

См.

также

• Шина адреса
• Шина данных
• Шина управления
• Сеть на чипе (en:Network on chip)

Внешние ссылки

• Chip Weems’ Lecture 12: Buses
• Computer hardware buses в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).
• Computer hardware buses and slots pinouts with brief descriptions

Шина (компьютер)

Википедия

Август 04, 2022

В статье не хватает ссылок на источники (см. также рекомендации по поиску). Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. (2 апреля 2022)

Компьютерная ши́на (англ. computer bus) в архитектуре компьютера — соединение, служащее для передачи данных между функциональными блоками компьютера. В устройстве шины можно различить механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни.

Разъёмы шины PCI Express (сверху вниз: x4, x16, x1 и x16). Ниже — обычный 32-битный разъём шины PCI.

У этого термина существуют и другие значения, см. Шина.

В отличие от соединения точка-точка, к шине обычно можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор разъёмов (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 параллельные электрические 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. daisy chain) топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).

Некоторые виды скоростных шин (Fibre Channel, 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 ядра операционной системы — в таком случае в его состав входит соответствующий драйвер.

Содержание

• 1 Описание шин
• 2 История
  • 2.1 Первое поколение
  • 2.2 Второе поколение
  • 2.3 Третье поколение
  • 2.4 Топологии шин
• 3 Примеры внутренних компьютерных шин
  • 3.1 Параллельные
  • 3.2 Последовательные
• 4 Примеры внешних компьютерных шин
• 5 Примеры универсальных компьютерных шин
• 6 См. также
• 7 Примечания
• 8 Ссылки

Описание шин

Шины бывают параллельными (данные переносятся потактово словами: каждый бит — отдельным проводником) и последовательными (биты данных переносятся поочерёдно по каналу, например, паре проводников).

Большинство компьютеров имеет как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина подключает все внутренние компоненты компьютера к материнской плате (и, следовательно, к процессору и памяти). Такой тип шин также называют локальной шиной, поскольку она служит для подключения локальных устройств. Внешняя шина подключает внешнюю периферию к материнской плате.

Сетевые соединения, такие, как Ethernet, обычно не рассматриваются как шины, хотя разница больше концептуальная, чем практическая. Появление технологий InfiniBand и HyperTransport ещё больше размыло границу между сетями и шинами.^[1]

История

Первое поколение

Ранние компьютерные шины были группой проводников, подключающей компьютерную память и периферию к процессору. Почти всегда для памяти и периферии использовались разные шины, с разными способами доступа, задержками, протоколами.

Одним из первых усовершенствований стало использование прерываний. До их внедрения компьютеры выполняли операции ввода-вывода в цикле ожидания готовности периферийного устройства. Это было бесполезной тратой времени для программ, которые могли делать другие задачи. Также, если программа пыталась выполнить другие задачи, она могла проверить состояние устройства слишком поздно и потерять данные. Поэтому инженеры дали возможность периферии прерывать процессор. Прерывания имели приоритет, так как процессор может выполнять код только для одного прерывания в один момент времени, а также некоторые устройства требовали меньших задержек, чем другие.

Некоторое время спустя компьютеры стали распределять память между процессорами. На них доступ к шине также получил приоритеты.

Классический и простой способ обеспечить приоритеты прерываний или доступа к шине заключался в цепном подключении устройств.

DEC отмечала, что две разные шины могут быть излишними и дорогими для малых, серийных компьютеров, и предложила отображать периферийные устройства на шину памяти, так, что они выглядели как области памяти. В то время это было очень смелым решением, и критики предсказывали ему провал.

Первые мини-компьютерные шины представляли пассивные объединительные платы, подключенные к контактам микропроцессора. Память и другие устройства подключались к шине с использованием тех же контактов адреса и данных, что и процессор. Все контакты были подключены параллельно. В некоторых случаях, например, в IBM PC, необходимы дополнительные инструкции процессора для генерации сигналов, чтобы шина была настоящей шиной ввода-вывода.

Во многих микроконтроллерах и встраиваемых системах шины ввода-вывода до сих пор не существует. Процесс передачи контролируется ЦПУ, который в большинстве случаев читает и пишет информацию в устройства, так, как будто они являются блоками памяти. Все устройства используют общий источник тактового сигнала.

Периферия может запросить обработку информации путём подачи сигналов на специальные контакты ЦПУ, используя какие-либо формы прерываний. Например, контроллер жёсткого диска уведомит процессор о готовых для чтения данных, после чего процессор должен считать их из области памяти, соответствующей контроллеру. Почти все ранние компьютеры были построены по таким принципам, начиная от Altair с шиной S-100, заканчивая IBM PC в 1980‑х.

Такие простые шины имели серьёзный недостаток для универсальных компьютеров. Всё оборудование на шине должно было передавать информацию на одной скорости и использовать один источник синхросигнала. Увеличение скорости процессора было непростым, так как требовало такого же ускорения всех устройств. Это часто приводило к ситуации, когда очень быстрым процессорам приходилось замедляться для возможности передачи информации некоторым устройствам. Хотя это допустимо для встраиваемых систем, данная проблема непозволительна для коммерческих компьютеров. Другая проблема состоит в том, что процессор требуется для любых операций, и когда он занят другими операциями, реальная пропускная способность шины может значительно страдать.

Такие компьютерные шины были сложны в настройке, при наличии широкого спектра оборудования. Например, каждая добавляемая карта расширения могла требовать установки множества переключателей для задания адреса памяти, адреса ввода-вывода, приоритетов и номеров прерываний.

Второе поколение

Компьютерные шины «второго поколения», например, NuBus решали некоторые из вышеперечисленных проблем. Они обычно разделяли компьютер на две «части», процессор и память в одной и различные устройства в другой. Между частями устанавливался специальный контроллер шин (bus controller). Такая архитектура позволила увеличивать скорость процессора без влияния на шину, разгрузить процессор от задач управления шиной. При помощи контроллера устройства на шине могли взаимодействовать друг с другом без вмешательства центрального процессора. Новые шины имели лучшую производительность, но также требовали более сложных карт расширения. Проблемы скорости часто решались увеличением разрядности шины данных, с 8-битных шин первого поколения до 16- или 32-битных шин во втором поколении. Также появилась программная настройка устройств для упрощения подключения новых устройств, ныне стандартизованная как Plug-n-play.

Однако новые шины, так же, как и предыдущее поколение, требовали одинаковых скоростей от устройств на одной шине. Процессор и память теперь были изолированы на собственной шине, и их скорость росла быстрее, чем скорость периферийной шины. В результате шины были слишком медленны для новых систем, и машины страдали от нехватки данных. Один из примеров данной проблемы: видеокарты быстро совершенствовались, и им не хватало пропускной способности даже новых шин Peripheral Component Interconnect (PCI). Компьютеры стали включать в себя Accelerated Graphics Port (AGP) только для работы с видеоадаптерами. В 2004 году AGP снова стало недостаточно быстрым для мощных видеокарт, и AGP стал замещаться новой шиной PCI Express.

Увеличивающееся число внешних устройств стало применять собственные шины. Когда были изобретены приводы дисков, они присоединялись к машине при помощи карты, подключаемой к шине. Из-за этого компьютеры имели много слотов расширения. Но в 1980‑х и 1990‑х были изобретены новые шины SCSI и IDE, решившие эту проблему, оставив большую часть разъёмов расширения в новых системах пустыми. В наше время типичная машина поддерживает около пяти различных шин.

Шины стали разделять на внутренние (local bus) и внешние (external bus). Первые разработаны для подключения внутренних устройств, таких, как видеоадаптеры и звуковые платы, а вторые предназначались для подключения внешних устройств, например, сканеров. IDE является внешней шиной по своему предназначению, но почти всегда используется внутри компьютера.

Третье поколение

Шины «третьего поколения» (например, PCI-Express) обычно позволяют использовать как большие скорости, необходимые для памяти, видеокарт и межпроцессорного взаимодействия, так и небольшие при работе с медленными устройствами, например, приводами дисков. Также они стремятся к большей гибкости в терминах физических подключений, позволяя использовать себя и как внутренние, и как внешние шины, например, для объединения компьютеров. Это приводит к сложным проблемам при удовлетворении различных требований, так что большая часть работ по данным шинам связана с программным обеспечением, а не с самой аппаратурой. В общем, шины третьего поколения больше похожи на компьютерные сети, чем на изначальные идеи шин, с большими накладными расходами, чем у ранних систем. Также они позволяют использовать шину нескольким устройствам одновременно.

Современные интегральные схемы часто разрабатываются из заранее созданных частей. Разработаны шины (например, Wishbone) для более простой интеграции различных частей интегральных схем.

Топологии шин

Примеры внутренних компьютерных шин

Список примеров в этой статье не основывается на авторитетных источниках, посвящённых непосредственно предмету статьи. Добавьте ссылки на источники, предметом рассмотрения которых является тема настоящей статьи (или раздела) в целом, а не отдельные элементы списка. В противном случае список примеров может быть удалён.

Параллельные

• Проприетарная Asus Media Bus^[en], использовалась на некоторых материнских платах ASUS с Socket 7 и представляла собой шину ISA в специфическом разъеме, размещенном в одну линию с разъемом шины PCI.
• CAMAC для измерительных систем (instrumentation systems)
• Extended ISA или EISA
• Industry Standard Architecture или ISA
• Low Pin Count или LPC
• MicroChannel или MCA
• MBus
• Multibus для промышленных систем
• NuBus или IEEE 1196
• OPTi local bus, использовалась для ранних материнских плат для Intel 80486
• Peripheral Component Interconnect или PCI, также PCI-X
• S-100 bus или IEEE 696, использовалась в Altair и похожих микрокомпьютерах
• SBus или IEEE 1496
• VESA Local Bus или VLB или VL-bus, использовалась в основном на материнских платах для 80486 процессоров и была подключена непосредственно к выводам микропроцессора. Однако встречалась и реализация этой шины в сочетании с ЦПУ IBM BL3 (аналог i386SX) и ранними Pentium
• VMEbus, VERSAmodule Eurocard bus
• STD Bus для 8- и 16-битных микропроцессорных систем
• Unibus
• Q-Bus

Последовательные

• 1-Wire
• HyperTransport
• I²C
• PCI Express или PCIe
• Serial Peripheral Interface Bus или шина SPI
• USB, Universal Serial Bus, чаще используется как внешняя
• FireWire, i.Link, IEEE 1394, чаще используется как внешняя
• Direct Media Interface (DMI)
• Intel QuickPath Interconnect или просто QuickPath (QPI)
• SATA/SAS

Примеры внешних компьютерных шин

• Advanced Technology Attachment или ATA (также известна как PATA, IDE, EIDE, ATAPI) — шина для подключения дисковой и ленточной периферии.
• SATA, Serial ATA — современный вариант ATA
• USB, Universal Serial Bus, используется для множества внешних устройств
• HIPPI, HIgh Performance Parallel Interface
• IEEE-488, GPIB (General-Purpose Instrumentation Bus), HPIB, (Hewlett-Packard Instrumentation Bus)
• PC card, ранее известная как PCMCIA, часто используется в ноутбуках и других портативных компьютерах, но теряет своё значение с появлением USB и встраиванием сетевых карт и модемов
• SCSI, Small Computer System Interface, шина для подключения дисковых и ленточных накопителей
• Serial Attached SCSI, SAS — современный вариант SCSI

Примеры универсальных компьютерных шин

• Futurebus
• InfiniBand
• QuickRing
• SCI

См.

также

• Локальная шина
• Шина адреса
• Шина данных
• Шина управления

Примечания

1. ↑ Ещё больше запутывает ситуацию, что в топологии локальных сетей также используется понятие шин: как логических, так и физической среды.

Ссылки

• Chip Weems’
• Computer hardware buses в каталоге ссылок Curlie (dmoz)
• Computer hardware buses and slots pinouts with brief descriptions Архивная копия от 9 ноября 2012 на Wayback Machine

В статье есть список источников, но не хватает сносок. Без сносок сложно определить, из какого источника взято каждое отдельное утверждение. Вы можете улучшить статью, проставив сноски на источники, подтверждающие информацию. Сведения без сносок могут быть удалены.

Шина, компьютер, статье, не, хватает, ссылок, на, источники, см, также, рекомендации, по, поиску, Информация, должна, быть, проверяема, иначе, она, может, быть, удалена, Вы, можете, отредактировать, статью, добавив, ссылки, на, авторитетные, источники, виде, с. V state ne hvataet ssylok na istochniki sm takzhe rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 2 aprelya 2022 Kompyuternaya shi na angl computer bus v arhitekture kompyutera soedinenie sluzhashee dlya peredachi dannyh mezhdu funkcionalnymi blokami kompyutera V ustrojstve shiny mozhno razlichit mehanicheskij elektricheskij fizicheskij i logicheskij upravlyayushij urovni Razyomy shiny PCI Express sverhu vniz x4 x16 x1 i x16 Nizhe obychnyj 32 bitnyj razyom shiny PCI U etogo termina sushestvuyut i drugie znacheniya sm Shina V otlichie ot soedineniya tochka tochka k shine obychno mozhno podklyuchit neskolko ustrojstv po odnomu naboru provodnikov Kazhdaya shina opredelyaet svoj nabor razyomov soedinenij dlya fizicheskogo podklyucheniya ustrojstv kart i kabelej Kompyuternye shiny rannih vychislitelnyh mashin predstavlyali soboj zhguty puchki soedinitelnyh provodov signalnyh i pitaniya dlya kompaktnosti i udobstva obsluzhivaniya uvyazannyh vmeste realizuyushie parallelnye elektricheskie shiny s neskolkimi podklyucheniyami V sovremennyh vychislitelnyh sistemah dannyj termin ispolzuetsya dlya lyubyh fizicheskih mehanizmov predostavlyayushih takuyu zhe logicheskuyu funkcionalnost kak parallelnye kompyuternye shiny Sovremennye kompyuternye shiny ispolzuyut kak parallelnye tak i posledovatelnye soedineniya i mogut imet parallelnye angl multidrop i cepnye angl daisy chain topologii V sluchae USB i nekotoryh drugih shin mogut takzhe ispolzovatsya haby koncentratory Nekotorye vidy skorostnyh shin Fibre Channel InfiniBand skorostnoj Ethernet SDH dlya peredachi signalov ispolzuyut ne elektricheskie soedineniya a opticheskie Prisoediniteli k shine raznoobraznye razyomy kak pravilo unificirovany i pozvolyayut podklyuchit razlichnye ustrojstva k shine Upravlenie peredachej po shine realizuetsya kak na urovne prohozhdeniya signala multipleksory demultipleksory bufery registry shinnye formirovateli tak i so storony yadra operacionnoj sistemy v takom sluchae v ego sostav vhodit sootvetstvuyushij drajver Soderzhanie 1 Opisanie shin 2 Istoriya 2 1 Pervoe pokolenie 2 2 Vtoroe pokolenie 2 3 Trete pokolenie 2 4 Topologii shin 3 Primery vnutrennih kompyuternyh shin 3 1 Parallelnye 3 2 Posledovatelnye 4 Primery vneshnih kompyuternyh shin 5 Primery universalnyh kompyuternyh shin 6 Sm takzhe 7 Primechaniya 8 SsylkiOpisanie shin PravitShiny byvayut parallelnymi dannye perenosyatsya potaktovo slovami kazhdyj bit otdelnym provodnikom i posledovatelnymi bity dannyh perenosyatsya poocheryodno po kanalu naprimer pare provodnikov Bolshinstvo kompyuterov imeet kak vnutrennie tak i vneshnie shiny Vnutrennyaya shina podklyuchaet vse vnutrennie komponenty kompyutera k materinskoj plate i sledovatelno k processoru i pamyati Takoj tip shin takzhe nazyvayut lokalnoj shinoj poskolku ona sluzhit dlya podklyucheniya lokalnyh ustrojstv Vneshnyaya shina podklyuchaet vneshnyuyu periferiyu k materinskoj plate Setevye soedineniya takie kak Ethernet obychno ne rassmatrivayutsya kak shiny hotya raznica bolshe konceptualnaya chem prakticheskaya Poyavlenie tehnologij InfiniBand i HyperTransport eshyo bolshe razmylo granicu mezhdu setyami i shinami 1 Istoriya PravitPervoe pokolenie Pravit Rannie kompyuternye shiny byli gruppoj provodnikov podklyuchayushej kompyuternuyu pamyat i periferiyu k processoru Pochti vsegda dlya pamyati i periferii ispolzovalis raznye shiny s raznymi sposobami dostupa zaderzhkami protokolami Odnim iz pervyh usovershenstvovanij stalo ispolzovanie preryvanij Do ih vnedreniya kompyutery vypolnyali operacii vvoda vyvoda v cikle ozhidaniya gotovnosti periferijnogo ustrojstva Eto bylo bespoleznoj tratoj vremeni dlya programm kotorye mogli delat drugie zadachi Takzhe esli programma pytalas vypolnit drugie zadachi ona mogla proverit sostoyanie ustrojstva slishkom pozdno i poteryat dannye Poetomu inzhenery dali vozmozhnost periferii preryvat processor Preryvaniya imeli prioritet tak kak processor mozhet vypolnyat kod tolko dlya odnogo preryvaniya v odin moment vremeni a takzhe nekotorye ustrojstva trebovali menshih zaderzhek chem drugie Nekotoroe vremya spustya kompyutery stali raspredelyat pamyat mezhdu processorami Na nih dostup k shine takzhe poluchil prioritety Klassicheskij i prostoj sposob obespechit prioritety preryvanij ili dostupa k shine zaklyuchalsya v cepnom podklyuchenii ustrojstv DEC otmechala chto dve raznye shiny mogut byt izlishnimi i dorogimi dlya malyh serijnyh kompyuterov i predlozhila otobrazhat periferijnye ustrojstva na shinu pamyati tak chto oni vyglyadeli kak oblasti pamyati V to vremya eto bylo ochen smelym resheniem i kritiki predskazyvali emu proval Pervye mini kompyuternye shiny predstavlyali passivnye obedinitelnye platy podklyuchennye k kontaktam mikroprocessora Pamyat i drugie ustrojstva podklyuchalis k shine s ispolzovaniem teh zhe kontaktov adresa i dannyh chto i processor Vse kontakty byli podklyucheny parallelno V nekotoryh sluchayah naprimer v IBM PC neobhodimy dopolnitelnye instrukcii processora dlya generacii signalov chtoby shina byla nastoyashej shinoj vvoda vyvoda Vo mnogih mikrokontrollerah i vstraivaemyh sistemah shiny vvoda vyvoda do sih por ne sushestvuet Process peredachi kontroliruetsya CPU kotoryj v bolshinstve sluchaev chitaet i pishet informaciyu v ustrojstva tak kak budto oni yavlyayutsya blokami pamyati Vse ustrojstva ispolzuyut obshij istochnik taktovogo signala Periferiya mozhet zaprosit obrabotku informacii putyom podachi signalov na specialnye kontakty CPU ispolzuya kakie libo formy preryvanij Naprimer kontroller zhyostkogo diska uvedomit processor o gotovyh dlya chteniya dannyh posle chego processor dolzhen schitat ih iz oblasti pamyati sootvetstvuyushej kontrolleru Pochti vse rannie kompyutery byli postroeny po takim principam nachinaya ot Altair s shinoj S 100 zakanchivaya IBM PC v 1980 h Takie prostye shiny imeli seryoznyj nedostatok dlya universalnyh kompyuterov Vsyo oborudovanie na shine dolzhno bylo peredavat informaciyu na odnoj skorosti i ispolzovat odin istochnik sinhrosignala Uvelichenie skorosti processora bylo neprostym tak kak trebovalo takogo zhe uskoreniya vseh ustrojstv Eto chasto privodilo k situacii kogda ochen bystrym processoram prihodilos zamedlyatsya dlya vozmozhnosti peredachi informacii nekotorym ustrojstvam Hotya eto dopustimo dlya vstraivaemyh sistem dannaya problema nepozvolitelna dlya kommercheskih kompyuterov Drugaya problema sostoit v tom chto processor trebuetsya dlya lyubyh operacij i kogda on zanyat drugimi operaciyami realnaya propusknaya sposobnost shiny mozhet znachitelno stradat Takie kompyuternye shiny byli slozhny v nastrojke pri nalichii shirokogo spektra oborudovaniya Naprimer kazhdaya dobavlyaemaya karta rasshireniya mogla trebovat ustanovki mnozhestva pereklyuchatelej dlya zadaniya adresa pamyati adresa vvoda vyvoda prioritetov i nomerov preryvanij Vtoroe pokolenie Pravit Kompyuternye shiny vtorogo pokoleniya naprimer NuBus reshali nekotorye iz vysheperechislennyh problem Oni obychno razdelyali kompyuter na dve chasti processor i pamyat v odnoj i razlichnye ustrojstva v drugoj Mezhdu chastyami ustanavlivalsya specialnyj kontroller shin bus controller Takaya arhitektura pozvolila uvelichivat skorost processora bez vliyaniya na shinu razgruzit processor ot zadach upravleniya shinoj Pri pomoshi kontrollera ustrojstva na shine mogli vzaimodejstvovat drug s drugom bez vmeshatelstva centralnogo processora Novye shiny imeli luchshuyu proizvoditelnost no takzhe trebovali bolee slozhnyh kart rasshireniya Problemy skorosti chasto reshalis uvelicheniem razryadnosti shiny dannyh s 8 bitnyh shin pervogo pokoleniya do 16 ili 32 bitnyh shin vo vtorom pokolenii Takzhe poyavilas programmnaya nastrojka ustrojstv dlya uprosheniya podklyucheniya novyh ustrojstv nyne standartizovannaya kak Plug n play Odnako novye shiny tak zhe kak i predydushee pokolenie trebovali odinakovyh skorostej ot ustrojstv na odnoj shine Processor i pamyat teper byli izolirovany na sobstvennoj shine i ih skorost rosla bystree chem skorost periferijnoj shiny V rezultate shiny byli slishkom medlenny dlya novyh sistem i mashiny stradali ot nehvatki dannyh Odin iz primerov dannoj problemy videokarty bystro sovershenstvovalis i im ne hvatalo propusknoj sposobnosti dazhe novyh shin Peripheral Component Interconnect PCI Kompyutery stali vklyuchat v sebya Accelerated Graphics Port AGP tolko dlya raboty s videoadapterami V 2004 godu AGP snova stalo nedostatochno bystrym dlya moshnyh videokart i AGP stal zameshatsya novoj shinoj PCI Express Uvelichivayusheesya chislo vneshnih ustrojstv stalo primenyat sobstvennye shiny Kogda byli izobreteny privody diskov oni prisoedinyalis k mashine pri pomoshi karty podklyuchaemoj k shine Iz za etogo kompyutery imeli mnogo slotov rasshireniya No v 1980 h i 1990 h byli izobreteny novye shiny SCSI i IDE reshivshie etu problemu ostaviv bolshuyu chast razyomov rasshireniya v novyh sistemah pustymi V nashe vremya tipichnaya mashina podderzhivaet okolo pyati razlichnyh shin Shiny stali razdelyat na vnutrennie local bus i vneshnie external bus Pervye razrabotany dlya podklyucheniya vnutrennih ustrojstv takih kak videoadaptery i zvukovye platy a vtorye prednaznachalis dlya podklyucheniya vneshnih ustrojstv naprimer skanerov IDE yavlyaetsya vneshnej shinoj po svoemu prednaznacheniyu no pochti vsegda ispolzuetsya vnutri kompyutera Trete pokolenie Pravit Shiny tretego pokoleniya naprimer PCI Express obychno pozvolyayut ispolzovat kak bolshie skorosti neobhodimye dlya pamyati videokart i mezhprocessornogo vzaimodejstviya tak i nebolshie pri rabote s medlennymi ustrojstvami naprimer privodami diskov Takzhe oni stremyatsya k bolshej gibkosti v terminah fizicheskih podklyuchenij pozvolyaya ispolzovat sebya i kak vnutrennie i kak vneshnie shiny naprimer dlya obedineniya kompyuterov Eto privodit k slozhnym problemam pri udovletvorenii razlichnyh trebovanij tak chto bolshaya chast rabot po dannym shinam svyazana s programmnym obespecheniem a ne s samoj apparaturoj V obshem shiny tretego pokoleniya bolshe pohozhi na kompyuternye seti chem na iznachalnye idei shin s bolshimi nakladnymi rashodami chem u rannih sistem Takzhe oni pozvolyayut ispolzovat shinu neskolkim ustrojstvam odnovremenno Sovremennye integralnye shemy chasto razrabatyvayutsya iz zaranee sozdannyh chastej Razrabotany shiny naprimer Wishbone dlya bolee prostoj integracii razlichnyh chastej integralnyh shem Topologii shin PravitPrimery vnutrennih kompyuternyh shin PravitSpisok primerov v etoj state ne osnovyvaetsya na avtoritetnyh istochnikah posvyashyonnyh neposredstvenno predmetu stati Dobavte ssylki na istochniki predmetom rassmotreniya kotoryh yavlyaetsya tema nastoyashej stati ili razdela v celom a ne otdelnye elementy spiska V protivnom sluchae spisok primerov mozhet byt udalyon Parallelnye Pravit Proprietarnaya Asus Media Bus en ispolzovalas na nekotoryh materinskih platah ASUS s Socket 7 i predstavlyala soboj shinu ISA v specificheskom razeme razmeshennom v odnu liniyu s razemom shiny PCI CAMAC dlya izmeritelnyh sistem instrumentation systems Extended ISA ili EISA Industry Standard Architecture ili ISA Low Pin Count ili LPC MicroChannel ili MCA MBus Multibus dlya promyshlennyh sistem NuBus ili IEEE 1196 OPTi local bus ispolzovalas dlya rannih materinskih plat dlya Intel 80486 Peripheral Component Interconnect ili PCI takzhe PCI X S 100 bus ili IEEE 696 ispolzovalas v Altair i pohozhih mikrokompyuterah SBus ili IEEE 1496 VESA Local Bus ili VLB ili VL bus ispolzovalas v osnovnom na materinskih platah dlya 80486 processorov i byla podklyuchena neposredstvenno k vyvodam mikroprocessora Odnako vstrechalas i realizaciya etoj shiny v sochetanii s CPU IBM BL3 analog i386SX i rannimi Pentium VMEbus VERSAmodule Eurocard bus STD Bus dlya 8 i 16 bitnyh mikroprocessornyh sistem Unibus Q BusPosledovatelnye Pravit 1 Wire HyperTransport I C PCI Express ili PCIe Serial Peripheral Interface Bus ili shina SPI USB Universal Serial Bus chashe ispolzuetsya kak vneshnyaya FireWire i Link IEEE 1394 chashe ispolzuetsya kak vneshnyaya Direct Media Interface DMI Intel QuickPath Interconnect ili prosto QuickPath QPI SATA SASPrimery vneshnih kompyuternyh shin PravitAdvanced Technology Attachment ili ATA takzhe izvestna kak PATA IDE EIDE ATAPI shina dlya podklyucheniya diskovoj i lentochnoj periferii SATA Serial ATA sovremennyj variant ATA USB Universal Serial Bus ispolzuetsya dlya mnozhestva vneshnih ustrojstv HIPPI HIgh Performance Parallel Interface IEEE 488 GPIB General Purpose Instrumentation Bus HPIB Hewlett Packard Instrumentation Bus PC card ranee izvestnaya kak PCMCIA chasto ispolzuetsya v noutbukah i drugih portativnyh kompyuterah no teryaet svoyo znachenie s poyavleniem USB i vstraivaniem setevyh kart i modemov SCSI Small Computer System Interface shina dlya podklyucheniya diskovyh i lentochnyh nakopitelej Serial Attached SCSI SAS sovremennyj variant SCSIPrimery universalnyh kompyuternyh shin PravitFuturebus InfiniBand QuickRing SCISm takzhe PravitLokalnaya shina Shina adresa Shina dannyh Shina upravleniyaPrimechaniya Pravit Eshyo bolshe zaputyvaet situaciyu chto v topologii lokalnyh setej takzhe ispolzuetsya ponyatie shin kak logicheskih tak i fizicheskoj sredy Ssylki PravitChip Weems Lecture 12 Buses Computer hardware buses v kataloge ssylok Curlie dmoz Computer hardware buses and slots pinouts with brief descriptions Arhivnaya kopiya ot 9 noyabrya 2012 na Wayback Machine V state est spisok istochnikov no ne hvataet snosok Bez snosok slozhno opredelit iz kakogo istochnika vzyato kazhdoe otdelnoe utverzhdenie Vy mozhete uluchshit statyu prostaviv snoski na istochniki podtverzhdayushie informaciyu Svedeniya bez snosok mogut byt udaleny Istochnik https ru wikipedia org w index php title Shina kompyuter amp oldid 124150971, Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите,

истории

, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, секс, порно, скачать, скачать, sex, seks, porn, porno, скачать, бесплатно, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры

Компьютерные автобусы | Как работает

«»

Галерея изображений PCI Express

PCI Express — это последовательное соединение, которое больше похоже на сеть, чем на шину. Взгляните на эти изображения PCI Express, чтобы узнать больше.

«»

В чем основное различие между FireWire и USB?

И FireWire, и USB — это технологии, используемые для быстрой передачи данных. Узнайте об основных различиях между FireWire и USB в этой статье.

Автор HowStuffWorks.com Авторы

«»

Как еще называется FireWire?

FireWire или IEEE 1394 — это технология, используемая для быстрой передачи данных. Узнайте больше о FireWire в этой статье.

Автор HowStuffWorks.com Авторы

Реклама

«»

Как работает Light Peak

Компьютеры и периферийные устройства не всегда взаимодействовали друг с другом так, как сейчас. Но на горизонте есть еще более быстрый стандарт под названием Light Peak. Что делает эту новую технологию такой быстрой?

Джонатан Стрикленд

«»

Как работает PCI Express

Слоты PCI являются неотъемлемой частью архитектуры компьютера, но у них есть некоторые недостатки. Теперь есть протокол, обеспечивающий большую пропускную способность и совместимый с существующими операционными системами. Узнайте о PCI Express.

Трейси В. Уилсон

«»

Как работает AGP

Воспроизводятся фильмы, всплывающие окна и видеоигры заполняют экран, погружая вас в мир трехмерной графики. Сегодня каждый аспект вычислений использует много графики. Ускоренный графический порт повышает производительность и скорость графического оборудования. Find o

Джефф Тайсон и Роберт Вальдес

«»

Как работает SCSI

Компьютер заполнен шинами — магистралями, по которым информация и питание передаются из одного места в другое. Хотя USB хорош при использовании небольших электронных устройств, иногда вам нужно что-то большее. Вот где на помощь приходит SCSI.

Джефф Тайсон и Трейси В. Уилсон

Реклама

«»

Как работает PCI

По сути, шина — это канал или путь между компонентами компьютера. А наличие скоростного автобуса так же важно, как наличие хорошей трансмиссии в автомобиле.

Джефф Тайсон и Эд Грабьяновски

«»

Как работают контроллеры IDE

Интерфейс Integrated Drive Electronics — самый популярный способ подключения жесткого диска к ПК. Узнайте, откуда взялась IDE и как она работает сегодня.

Джефф Тайсон

«»

Как работают последовательные порты

Последовательный порт был неотъемлемой частью большинства компьютеров более 20 лет, но новые компьютеры обычно имеют USB-соединения. Последовательные порты по-прежнему используются для большинства модемов, а также для некоторых других электронных устройств.

Джефф Тайсон

«»

Как работают параллельные порты

Итак, в наши дни они не так популярны, как USB-порты. Но параллельный порт по-прежнему является очень распространенным способом подключения принтера к ПК. Узнайте, как работают параллельные порты и как они появились.

Джефф Тайсон

Реклама

«»

Как работает параллельный порт компьютера?

Компьютеры отправляют данные через параллельные порты, последовательные порты или сетевые соединения. Как работает параллельный порт компьютера? И как я могу спроектировать вещи для подключения к параллельному порту?

«»

Как работают USB-порты

Разъемы универсальной последовательной шины можно найти практически на каждом современном ПК. Но когда он был представлен, USB на дрожжах опережал технологии, которые он заменил. Что делает этот стандарт таким полезным?

Компания Marshall Brain

Компьютеры S100

Дом	Платы С-100	История	Новые доски	Программное обеспечение	Доски на продажу
Форум	Другие веб-сайты	Новости	Индекс

Знакомство с Зоной

Добро пожаловать на домашнюю страницу S100Computers.com. Этот веб-сайт настроен для людей, интересующихся винтажными компьютерами на шине S-100. Эти компьютеры были первыми домашними компьютерами, которые люди использовали до IBM-PC, Apple и т.д. компьютеры существовали. Эти в значительной степени забытые компьютеры теперь испытали возрождение интереса любителей. Было около 20 крупных (и много второстепенные) производители этих компьютеров (см. здесь), которые составили тысячи эти компьютеры. Многие поставлялись в виде «наборов», которые собирал каждый пользователь. Общим знаменателем всех этих систем было то, что все они были разработаны вокруг платы с краевым разъемом, состоящим из 100 контактов. К такой «шине С-100» можно было подключить несколько плат. Другой производители предлагали уникальные платы, но по большому счету все они работали вместе в шинной системе S-100. Шина S-100 изначально была разработана для 8-битных процессоров. Он стал очень популярным. Позже она превратилась в шину для 16-битных ЦП и наконец, был одобрен IEEE как 9Шина 0122 IEEE-696 .

На этом сайте описываются многие компьютерные платы, предназначенные для этих систем. В нем также описываются новые платы S-100, выпускаемые сегодня для людей, которые нравится учиться, экспериментировать и использовать автобус для различных целей. Там это основная группа пользователей, которые покупают эти платы в чистом виде и строят функциональные схемы с ними самими. Эти новые доски перечислены здесь.
  
Этот сайт предназначен для пользователей, которым нравится создавать и читать об электронных схемы как хобби. Его электронная переделка с использованием шины S100 в качестве база для всех цепей. Некоторые используют Arduino, Raspberry, Propeller и т. д. схемы, Здесь мы используем схемы шины S100. Это мог быть Мультибус, Шина Q, Omnibus и т. д. Мы используем шину S100, потому что она и ее платы до сих пор широко распространены в обществе. Есть почти бесконечные списки eBay здесь на ебее — чтобы можно было быстро приступить. Шина S100 достаточно гибкая и может использоваться практически для любого вида для 8, 16 и даже 32-битных процессоров. На данный момент у нас есть для плат ЦП в одиночку, у нас есть доски для Z80, 8080, 6502, 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 68000, 68030 и ПДП11, Эдисон, Малина Пи и Ардуино/Атмега ЦП.

Также есть активный Группы Google S100 Компьютерный форум, насчитывающий более 1200 участников. На этом форуме есть номер очень опытных членов, которые могут помочь вам начать строительство или отладка компьютера S100 Bus и изобретение новых схем.
  

...

Последний веб-сайт Изменения и дополнения
24.01.2023	Первое описание платы RAM+ROM II
23.12.2022	Список общих адресов портов ввода-вывода S100Computers
01.10.2022	Представляем плату Super IO Board II
19.08.2022	Добавлена ​​​​информация о спецификации на плату процессора шины Raspberry Pi S100
09.08.2022	Первое описание процессорной платы Raspberry Pi S100 Bus
04.07.2022	Обновленные программы для платы Super IO Board
28.06.2022	Добавлен список спецификаций для математической доски 9511
28.05.2022	Знакомство с платой Super IO Board
02.03.2022	Знакомство с платой математического процессора 9511
29.01.2022	Добавлен список деталей и т.д. для FPGA_DC+IDE+FDC Board
25.01.2022	Добавлены ссылки на все загрузки образов CF-карт
02.01.2022	Обновлен 80386 Монитор
02.01.2022	Обновлен монитор 8086
19.12.2021	Примечания о скорости FPGA CLK
24.11.2021	Представлена ​​версия V4 платы Dual IDE/CF Card
26.10.2021	Добавлено множество образов CF-карт для запуска CPM3 на нашем оборудовании
13.10.2021	Добавлены простые инструкции для загрузки CPM3 на наш дисковый контроллер. доски.
27.09.2021	Запуск Quartus
24. 09.2021	Добавлена ​​база данных для участников описать свою систему и т. д.
24.09.2021	Добавлена ​​информация о Zoom групповые встречи
9/18/2021	Введение в программирование ПЛИС
Ссылки обратно в Интернет Сайт меняется со временем нажмите здесь

Компоненты шины S-100: шина и материнские платы

Причина, по которой шина S-100 стала де-факто стандарт для первые любители компьютеров еще в 1970-х годах и начале 80-х было то, что никто не был привязан ни к одному производителю. В течение в то время произошел взрыв информации и интереса к домашним компьютерам. Первые компании были очень изобретательны в разработке плат с уникальными функциями. Все они могли бы работать вместе, если бы были подключены к материнской плате S-100. Компьютер IMSAI, вероятно, является самым известным примером этого. Рано Материнские платы представляли собой не что иное, как 100-контактные разъемы, соединенные параллельно. Первый домашний компьютер Альтаир , имел шинную конструкцию нравиться этот. Небольшая материнская плата с 4 слотами для плат может быть присоединена к нескольким из них. платы для создания шины примерно из 16 слотов для плат. Эта договоренность отлично работал для процессора 8080 с низкой тактовой частотой, работающего на частоте 2 МГц. Вскоре после этого другая фирма IMSAI вышла с более шумоустойчивым шина данных со всеми разъемами на одной плате. Это быстро стало де-факто «Автобусный компьютер С-100». Хотя сейчас легко оглянуться на ранние Компьютер Altair S-100 и посмотреть, как его можно было бы улучшить, мы должны помните, однако, что, когда Эд Робертс Началось с того, что существовали серьезные ценовые ограничения того, что система могла стоить. Именно эта низкая стоимость привела к тому, что концепция домашнего компьютера стала популярной среди любителей. и запустил индустрию.

Однако вскоре люди захотели увеличить скорость автобус. дольше Вскоре появилось несколько слотов для плат. Прошло совсем немного времени, пока другие электронные инженеры подключились и начали производить сигнал «активно завершенный» линии. Шинная плата Godbout 19 slot S-100 была одной из самых популярный. На этой материнской плате были подтягивающие и понижающие резисторы на каждом из выводов. данные, адрес и линии управления для уменьшения шума сигнала. Схема это расположение иллюстрируется здесь. Позже многие коммерческие и самодельные системы С-100 имели как минимум 16-18 слотов в каркасе для плат, к которому подключаются несколько плат от разных производителей были добавлены. Это стало стандартной настройкой домашнего компьютера конца 19 века.70-е годы. Описаны 100 отдельных контактов шины S-100. здесь.

 

Шина S-100 Платы (или карты), как они часто называются, делятся на 8 основных типов:

Платы ЦП

Оригинальные компьютеры Altair и IMSAI управлялись с платами на базе процессора Intel 8080. На рисунке ниже показан ранний Плата процессора Альтаир. Это была очень простая плата с только необходимым поддержка чипов TTL типа 7400 для передачи сигналов ЦП на S-100 автобус. У него был верхний ряд контактов в разъеме Molex, чтобы линии управления к плате «управления» на передней панели, которая позволяла оператору для управления детальными аспектами процессора. Такие вещи, как одиночный шаг инструкции в памяти, ввод данных в память, сброс ЦП и т. д. Это была первая плата ЦП S-100. Дело было примитивным. У него даже не было позолоченных краевых разъемов, делающих коррозию опасной. проблема со временем. Вскоре последовали улучшения. Эквивалент IMSAI ЦП, также показанный ниже, по крайней мере, имел позолоченные краевые разъемы, как и почти все платы С-100 после этого. IMSAI вывел больше элементов управления на переднюю панель с использованием вместо однолинейного 8-контактного разъема Molex 16-контактная микросхема разъем радужного провода. С тех пор почти все ранние ЦП С-100 производители плат использовали эту схему.

Затем начали появляться многие платы ЦП S-100. Почти одновременно люди начали узнавать 8-битный процессор Zilog Z80 в качестве альтернативы к 8080. С этим процессором было проще взаимодействовать аппаратно. Он также должен был иметь возможность легко использовать динамическую оперативную память (см. Ниже). и на самом деле имел некоторые дополнительные приятные коды операций ЦП (например, ввод из адрес порта в регистре C при обратном отсчете в регистре B). Однако большая часть программного обеспечения ориентирована на наименьший общий знаменатель. (код 8080) в этих ранних системах. Компания под названием Технический Design Labs (TDL), позже названная Xitan, была первой действительно успешной Плата ЦП S-100 на базе Z80. Они создали резервную копию этой платы с помощью системного монитора. Плата (SMB), которая вместе с платой памяти позволяла вам иметь действительно функциональный домашний компьютер.

Со временем люди начали заполнять недвижимое пространство на плате процессора. с дополнительными компонентами. Например, переход по цепям сброса к определенным ячейки памяти, ПЗУ, порты ввода-вывода, диагностические светодиоды, прерывания контроллеров и когда появилась 16-битная шина данных и 24-битная адресация модификации, чтобы сделать их совместимыми с IEEE 696. Отлично Примером такой платы является плата процессора Ithaca Intersystem. Это плата процессора, которую я использовал в своей домашней системе. Доска полностью IEEE 696 совместимых, позволяющих фактически адресовать 1МГ оперативной памяти. Он имеет встроенный контроллер прерываний и встроенный ПЗУ.

Память Платы
Как и вышеупомянутые платы ЦП, ранние платы памяти S-100 были очень простой. Все используемые микросхемы статической оперативной памяти. На рисунках ниже показано фотографии оригинальных плат Altair и IMSAI RAM. Поскольку ранние процессоры работали с низкой тактовой частотой 2 МГц, их было просто построить и, следовательно, были достаточно надежными. Конец 1970-е было время бурного развития чипов оперативной памяти. 1К, 2К, 4К и 8К доски разрослись. Вскоре люди начали серьезно смотреть при использовании микросхем динамической оперативной памяти для шины С-100. Через несколько ранние платы, у которых были проблемы с совместимостью, постепенно стали столь же надежны, как статические платы оперативной памяти. В конце концов были несколько этих досок. Пожалуй, одним из самых успешных был плата SD Systems ExpandoRam. Это содержало то, что кажется огромный блок памяти в то время (16K). Это было последнее усовершенствована чрезвычайно популярная плата динамической памяти 64K. Вероятно, этих плат было продано больше, чем всех остальных 64K. Платы оперативной памяти собраны в то время. Представлено изображение платы на рис. 15. Позднее платы 64 КБ стали обычным явлением как в статических и динамические формы. Позже еще 256К платы памяти (см.ниже)) пошли появиться. Статическая память подешевела в начале 1980-е поэтому многие люди перешли на использование плат статической оперативной памяти. Сложность обновления динамической памяти в 8/16-битной двухпроцессорной системе было просто слишком много хлопот. К 1985 году стало обычным видеть системы С-100. с более чем 500К памяти.

  
Платы ввода/вывода
Очевидно, что во всех приложениях, кроме самых простых, придется получать данные в компьютер и из него. От начало эры шины S-100 целое распространение плат ввода/вывода начали появляться. Ранние платы S-100 были просто параллельными или платы последовательного (RS232) порта. Затем оба начали появляться на одном и том же доска. Типичные более поздние платы имели 1, 2 или 3 последовательных порта вместе с несколько параллельных портов. Позже стали появляться более сложные доски. появляться. Главной вехой в те первые дни была TDL «Система Плата монитора». Эта плата с платой ЦП дала вам полный функциональная система. У него был монитор ПЗУ, чтобы заботиться обо всем программном обеспечении. Ввод/вывод и инициализация системы. Он имел 3 последовательных порта RS232, параллельный порт (для принтера) кассетный интерфейс для чтения и хранения данных на ленте, а также 4 КБ статической ОЗУ. Это был первый настоящий пример наличия программного обеспечения, перенаправляющего компьютерный ввод-вывод через «IOBYTE» в разные порты. Парень по имени Роджер Амидон в 19 лет76 написал Zapple Монитор для ПЗУ, который использовался в бесчисленном количестве других ситуаций и модифицирован как базовый монитор запуска С-100. Совет был таким опередив свое время.
Со временем для шины стали появляться довольно сложные платы ввода-вывода. Следуя примеру TDL, наиболее комбинированные последовательные и параллельные порты на одной плате. Z80 и 8080 допускают только 64 IO-порты. Одна проблема, которая вскоре начала появляться, заключалась в поиске «блока». портов на шине для новой платы, которая не пересекалась с другими доски. Стало очень важным иметь гибкую и подвижную Настройка адресации портов ввода-вывода. Пожалуй, самый сложный пример гибкости портов ввода-вывода была Morrow «Multi I/O board». Вы обратились к одному порту на плате, который затем банк выбрал другой порты на плате в софте. К сожалению, все было так сложно что немногие потратили время на то, чтобы разобраться в этом. Тем не менее плата была чрезвычайно мощной. У нее было 3 последовательных порта, один параллельный порт, микросхема таймера/часов и микросхема контроллера прерываний. В качестве примера можно привести двойную последовательную и параллельную плату Cromemco TU-ART. платы, которая, будучи мощной, требовала много портов ввода-вывода. Другой популярной доской была Victor Graphic «ByteStreamer». У него было три последовательных порта и два параллельных порта. Даже больше со временем появились специализированные. Например, Кромко. аналоговая плата или плата Compupro (локальная) сеть.

Видеоплаты
Другая конфигурация этих компьютеров поговорить с вами значило использовать доску видеодисплея для отображения информацию и ввод данных из последовательного или (более распространенного) параллельный порт, управляемый клавиатурой. Эти доски обычно немного сложнее, чем некоторые из вышеперечисленных ранних досок, потому что даже в конце 70-х пришлось задействовать чип контроллера ЭЛТ, подобные функции с чипами 7400 TTL. Популярный видеоэкран S-100 был один, сделанный Solid State Music, называется VDB-1. Совет был отображение памяти означает, что когда символы были помещены в определенное области 64-килобайтной памяти ЦП С-100 они появились в видео, созданное советом. Это позволяло быстро (но примитивно) игры, в которые нужно играть. Цветной эквивалент этой платы был доска Cromemco Dazzler. Это была потрясающая реализация логики TTL на двухкомпонентной платной системе S-100. Действительно, это было на несколько лет раньше, чем любая другая эквивалентная цветная видеоплата может соответствовать этой плате Cromemco. К сожалению, эти доски были не может отображать более 64 символов в строке на ЭЛТ. В реальном мире для текста требовалось 80 символов в строке и не менее 24 строк на ЭЛТ-дисплей.

Несколько более поздняя, ​​но очень популярная плата дисплея, соответствующая этим параметрам. была видеоплата SD Systems 8024. Как показано выше. Это С-100 плата имела свой собственный ЭЛТ-контроллер и набор микросхем генератора символов. Это было сопоставлено с вводом-выводом, что означает, что с точки зрения программного обеспечения для ЦП S-100, он обменивался данными через набор портов, как если бы он внешний ЭЛТ-терминал. К концу эры автобусов С-100 совсем начали появляться сложные видеоплаты. Популярным был доска данных Ломас «Магия цвета». Эта плата содержала IEEE 969 24-битное адресуемое видео с отображением памяти, которое было полностью совместимо с видеоплатой IBM-PC CGA. Он также имел IBM-PC-совместимый порт клавиатуры и контроллер прерываний на борту.

Кассетные платы

Ранние компьютеры С-100 загружали и хранили данные на обычной кассете. магнитные ленты. Системный монитор TDL, описанный выше для Например, было оборудование для этого. Однако эта система была привередливой и никогда не был по-настоящему популярен. Очень популярная специализированная плата S-100. для чтения и записи на кассету был сделан Тарбеллом. Он был почти универсален в своем признании и вполне надежен. В эти дни, когда я загружаю из Интернета файл размером 10 MG за секунды, я иногда размышлять о времени и напряжении, которые вы испытали при загрузке файл 100К на кассете от друга. занимает много минут (и иногда пробую х) делать в те дни. Другой ленточный контроллер доски действительно существовали, но не были такими популярными, как Tarbell. Для короткий период времени даже коммерческое программное обеспечение продавалось в «Тарбелл». формат».

Платы контроллера гибких дисков
Когда Шугарт выпустил первую 5-дюймовую дискету дисков, и он стал общедоступным для пользователей S-100. мир хранения данных изменился навсегда. IBM и другие уже были 8-дюймовые дисководы для гибких дисков, и они становились все более распространенными для тех, кто мог себе это позволить, но 5-дюймовая дискета была намного дешевле. Нужна была плата S-100 для чтения и записи на эти диски. Появились два первых формата дисководов. Один был дисковым контроллером от Нортстар. Эта плата контроллера состояла из множества микросхем типа 7400. Чипы дискретной логики ТТЛ. Требовался диск с жесткими секторами, что означает на диске было много отверстий, по одному на каждый сектор дорожки. Это было надежно, простой и популярный в то время. Однако при наличии контроллеров гибких дисков LSI, таких как 1771 и 1791/1795 по Western Digital изменила все это. Очень надежный гибкий диск высокой плотности диски можно было легко читать и записывать с помощью плат S-100, которые использовал эти чипы. Далее диски были единым индексом дырочный мягкий секторный тип, допускающий распространение многих форматов дисков. Чрезвычайно популярный и надежный контроллер гибких дисков этого типом был дисковый контроллер SD Systems Versafloppy II. контроллер работал как с 8-дюймовыми, так и с 5-дюймовыми дисками в одинарном и двойном режимах. форматы плотности. Однако в итоге почти каждый крупный производитель С-100 имел свой собственный дисковый контроллер.
   

    
Другие популярные платы контроллера гибких дисков S-100 были компании CompuPro и Cromemco. Эти виды досок представлял в какой-то степени вершину эры бортов С-100. Они были довольно сложными для своего времени и хорошо использовали недвижимое имущество досок. Они были очень надежный.
 

Контроллеры жестких дисков

Затем появились жесткие диски как средство хранения данных на базе S-100. компьютеры. Я хорошо помню тот день, когда установил свой первый Шугарт 5 MG. жесткий диск. И как я восхищался всем этим местом для хранения! С-100 платы контроллеров для жестких дисков поначалу появлялись медленно. Не было эквивалента 1771 или 179.Чипы контроллера 1/95. Кроме того, эти ранние приводы с кодировкой MFM до IBM-PC не имели контроллер диска на диске (в качестве текущих дисков IDE, SATA и т. д.) иметь). Все должно было быть сделано в микросхемах TTL-логики на базе 7400 и программное обеспечение. Однако в конце концов появились платы контроллеров жестких дисков. Одна очень хорошая и надежная плата (на самом деле две платы S-100 соединились через верхний разъем) была плата контроллера диска XComp. Этот набор плат показан ниже. Плата может управлять как 8-дюймовым, так и скоро станут более распространенными 5-дюймовые диски.

Другие популярные твердые платы дискового контроллера S-100 производились CompuPro, Morrow и Кромемко.
 
Плата передней панели
Хотя это и не обязательно, передняя панель плата управления значительно облегчает жизнь при сборке системы S-100. Некоторые ранние системы поставлялись с уже встроенными. это классические лицевые панели компьютерных систем Altair и IMSAI. Эти платы через многочисленные переключатели позволили операции делать такие вещи, как проверять ячейку памяти или порт, изменять значения там, или «одношаговый» ЦП по одной инструкции за раз через Память. Исторически передняя панель также порождала S-100. сигнал записи в память (вывод 68) путем объединения линии состояния sOUT и линия pWR*. Более поздние платы ЦП, конечно же, переместили эту функцию в их плата процессора. Однако вы всегда должны проверять это и убедиться, что на шине не генерируются два сигнала записи в память. Это до сих пор остается одним из самых неприятных аспектов С-100. Автобус. Нет причин, по которым следует обрабатывать сигнал записи в память. любые отличные от других сигналов шины, генерируемых ЦП или ведомым устройством контроллер. Я провел некоторое время с моей собственной системой домашнего пивоварения собрать более современную плату передней панели, которая соответствует стандарту IEEE-69.6 совместим и управляет шиной и отображает счетчик программ и т. д. в HEX-дисплее со светодиодами. Это будет описано в другом месте на этом сайт. Передняя панель Wamco, показанная ниже, была особенно хорошая плата и описано более подробно здесь.

 
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПЛАТЫ
Со временем появилось множество специализированных плат С-100. К ним относятся платы модемов, платы математических процессоров, платы синтезатора речи. платы, платы часов и многие платы ввода/вывода реле управления. Вот только четыре.

В сторону начало 1980-х с утверждением стандарта IEEE 969, S-100 автобусные платы стали очень сложными, позволяя использовать несколько 8 и 16-битный процессор на шине и тактовая частота до 5 МГц и выше. Сегодня Компьютеры на базе S-100 коммерчески не существуют. Технологии пошел дальше. Тактовые частоты ЦП теперь находятся в диапазоне ГГц, а не диапазоны 2-5 МГц. 32- и 64-битные системы являются стандартными и компьютерными. автобусы это они вообще существуют на домашнем компе системы порядки на порядок быстрее и сложнее. Тем не менее есть растущее число коллекционеров компьютеров и любителей, которые собирайте и обслуживайте компьютеры на базе S-100 так же, как опытные коллекционеры автомобилей. а любители работают с автомобилями прошлых веков. Этот веб-сайт является одним из тех, которые совместно используют эта страсть. Это ни в коем случае не инклюзивно, однако это усилие одного человека, чтобы поделиться с другими магией тех ранних дней и изобрести дух.