Занятие 3 Разъемы для подключения внутренних устройств

Разъемы (интерфейсы) для подключения внутренних устройств

PC/XT была предназначена для одновременной передачи 8 бит информации и 20 разрядов адреса (А0-А19). Для работы с внешними устройствами в этой шине были предусмотрены также 8 линий аппаратных прерываний и 4 линии для каналов DMA. Пропускная способность достигала 1,2 Мбайта/с.

Шина ISA - отличалась наличием дополнительного 36-контактного разъема для соответствующих плат расширения. Пропускной способности порядка 5 Мбайт/с.

MCA  (Micro Channel Architecture), представленная в компьютерах серии PS/2, была разработана IBM в 1987 году. Шина поддерживала 8/16/32-разрядную передачу данных, имела 24 или 32 адресных линии, позволяющих адресовать до 4 Гбайт памяти, поддерживала автоматическое конфигурирование устройств Пропускная способность шины MCA составляла от 20 до 160 Мбайт/с.

EISA (Extended Industry Standard Architecture) 1988 года как 32-разрядное расширение шины ISA добавления новых линий между контактами шины ISA в глубине разъема. В впервые появилась автонастройка плат расширения — прообраз Plug-n-play.

VESA и  VLB (Video Electronics Standards Association локальная шина было первым шагом к формированию архитектуры ПК с несколькими шинами, имеющими разную пропускную способность, ассоциация), представляющая более 100 компаний, предложила свою спецификацию локальной шины (VESA Local Bus).

Шина VL-bus позволяет таким периферийным устройствам, как видеоадаптеры и контроллеры накопителей, работать с тактовой частотой до 66 МГц. Она представляет собой двунаправленную 32-разрядную шину данных с теоретической пропускной способностью 160 Мбайт/с (при частоте шины 50 МГц) и 107 Мбайт/с при частоте 33 МГц. В качестве устройств, подключаемых к VL-bus, выступают контроллеры накопителей, видеоадаптеры и сетевые платы. Конструктивно VL-bus представляет собой короткий разъем типа MCA (112 контактов), установленный позади разъемов расширения ISA или EISA. При этом 32 линии используются для передачи данных и 30 — для передачи адреса. Эпоха VL-bus закончилась с уходом со сцены 486-х процессоров. Дело в том, что VL-bus жестко привязана к шине процессора 80486, которая отличается от шин Pentium и Pentium Pro (Pentium II), для которых, в принципе, можно построить шину VL-bus с использованием микросхемы моста (и такие платы для первых моделей Pentium реально существовали), однако эффективность работы таких плат была очень низкой.

Разъемы-«слоты» стандарта PCI – стандарт шины (устройства для передачи данных между устройствами компьютера). 1992 года как процессорно-независимая шина разработчики PCI отказались от использования шины процессора и ввели еще одну «мезанинную» шину. Благодаря этому шина может работать параллельно с шиной процессора (например, процессор работает оперативной памятью, а в это время по шине PCI идет обмен данными с видеоадаптером или жестким диском). Шина PCI является синхронной 32- или 64-разрядной шиной, работающей на частоте 33 или 66 МГц. В современных ПК пока используется 32-разрядная 33 МГц шина PC хотя есть и исключения: наборы микросхем для ПК Micron Samurai и Intel 450NX AGPSet поддерживают 64-разрядную шину. Сегодня является основным стандартом слотов для подключения дополнительных плат (звуковая карта, встроенный модем и т.д.). На материнской плате слотов PCI, как правило, четыре (изредка – меньше). Разъемы PCI – обычно самые короткие на плате, белого цвета, разделенные своеобразной «перемычкой» на две неравные части. Скорость передачи данных по шине PCI – около 500 Мб/с. Все интерфейсы передачи данных (EIDE, SCSI, USB, FireWire и др.) подключены к соответствующим контроллерам на шине PCI.

В будущем планируется повсеместное внедрение 64-бит/66 МГц реализации шины PCI, а также разработка 64-бит/133 МГц шины PCI.

PCMCIA -С появлением портативных компьютеров остро встал вопрос о создании универсального и компактного интерфейса для подключения периферийных устройств. В качестве такого интерфейса стандартом де-факто стал интерфейс PCMCIA В результате для PCMCIA сегодня принято использовать более благозвучный термин PC Card. Устройства PC Card размером с обычную кредитную карточку являются альтернативой обычным платам расширения, подключаемым к шине ISA. В этом стандарте выпускаются модули памяти, модемы и факс-модемы, SCSI-адаптеры, сетевые карты, звуковые карты, винчестеры, интерфейсы CD-ROM и т. д. Стандарт PC Card для связи между картой и соответствующим устройством (адаптером или портом) компьютера определяет 68-контактный механический соединитель. На нем выделены 16 разрядов под данные и 26 разрядов под адрес, что позволяет непосредственно адресовать 64 Мбайта памяти. На стороне модуля PC Card расположен соединитель-розетка, а на стороне компьютера — соединитель-вилка.
Разъемы Advanced Graphic Port (AGP) -ускоренный графический порт AGP.    Освоив пропускную способность шины PCI, разработчики графических адаптеров столкнулись с проблемой ее недостаточного быстродействия для ряда задач, возникающих при обработке трехмерной графики. необходим прежде всего для ускорителя трехмерной графики (3D-ускорителя), для которого требуется видеопамять большого объема для Z-буфера и хранения текстур. Объем этой памяти напрямую определяет качество 3D-изображения и поддерживаемые разрешения. Эта память может быть размещена или на плате 3D-ускорителя, или в основной оперативной памяти компьютера. Специальный, более быстрый с точки зрения пропускной способности (до 500 Мб/с в режиме AGP2x и до 1 Гб/с в режиме AGP4x) слот, предназначенный для установки видеокарт формата AGP. Ускоренный графический порт AGP занимает отдельный разъем, отличающийся от PCI, который работает на частоте 66 МГц. Предусмотрены два режима передачи данных — 1x (66 МГц, 266 Мбайт/с) и 2х (133 МГц, 532 Мбайт/с за счет передачи данных по фронту и срезу тактовых импульсов). Прорабатывается спецификация AGP 4х. В настоящее время большинство 3D-ускорителей выполняется в конструктиве AGP, однако для полного задействования возможностей этой шины и плата ускорителя, и используемое программное обеспечение должны поддерживать режим доступа к памяти DIME (Direct Memory Execute)

Разъем-слот CNR/AMR (Audio Modem Riser Card) – одна из самых интересных разработок Intel за последние несколько лет, дебютировавшая в начале 1999 года. Слот AMR (самый короткий на плате, темного цвета) предназначен для установки в компьютер встроенного модема или звуковой карты. Принцип – преобразовывает компьютерный, цифровой сигнал в слышимый человеческим ухом акустический, а при необходимости – и обратно.

Слот АМR имеется на материнских платах, созданных на основе новых чипсетов Intel. На материнских же платах других производителей имеется другой разъем аналогичного назначения под названием CNR. Слоты для установки оперативной памяти – от слотов для установки плат эти разъемы (как правило, белого цвета) легко отличить хотя бы по наличию специальных замочков - «защелок». Слотов для установки оперативной памяти на любой плате может быть от двух до четырех, что позволяет установить от 512 Мб до 1,5 Гб оперативной памяти.

Тема 1.2 Разъемы для подключения периферийных устройств