Апаратне забезпечення

До апаратного забезпечення обчислювальних систем ставляться пристрої й прилади, що утворять апаратну конфігурацію. Сучасні комп'ютери й обчислювальні комплекси мають блочно-модульну конструкцію - апаратну конфігурацію, необхідну для виконання конкретних видів робіт, можна збирати з готових вузлів і блоків.

По способі розташування пристроїв щодо центрального процесорногопристрою (ЦПУ— Сеntга1 Рroctssing Unit, CPU ) розрізняють внутрішні й зовнішніпристрої. Зовнішніми, як правило, є більшість пристроїв вводу-виводу даних (їх також називають периферійними пристроями) і деякі пристрої, призначені для тривалого зберігання даних.

Узгодження між окремими вузлами й блоками виконують за допомогою перехідних апаратно-логічних пристроїв, називаних апаратнимиінтерфейсами.Стандарти на апаратні інтерфейси в обчислювальній техніці називають протоколами.Таким чином, протокол — це сукупність технічних умов, які повинні бути забезпечені розроблювачами пристроїв для успішного узгодження їхньої роботи з іншими пристроями.

Численні інтерфейси, що є присутнім в архітектурі будь-якої обчислювальної системи, можна умовно розділити на дві більші групи: послідовній паралельні. Через послідовний інтерфейс дані передаються послідовно, біт за бітом, а через паралельний - одночасно групами битов. Кількість битов, що беруть участь в одній посилці, визначається розрядністю інтерфейсу, наприклад восьмиразрядные паралельні інтерфейси передають один байт (8 біт) за один цикл.

Паралельні інтерфейси звичайно мають більше складний пристрій, чим послідовні, але забезпечують більше високу продуктивність. Їх застосовують там, де важлива швидкість передачі даних: для підключення друкувальних пристроїв, пристроїв уведення графічної інформації, пристроїв запису даних на зовнішній носій і т.п. Продуктивність паралельних інтерфейсів вимірюють байтами й секунду (байт/з; Кбайт/з; Мбайт/с).

Пристрій послідовних інтерфейсів простіше; як правило, для них не треба синхронізувати роботу передавального й приймаючого пристрою (тому їх часто називають асинхронними інтерфейсами ), але пропускна здатність їх менше й коефіцієнт корисної дії нижче, тому що через відсутність синхронізації посилок корисні дані випереджають і завершують посилками службових даних, тобто на один байт корисних даних можуть доводитися 1-3 службових біта (состав і структуру посилки визначає конкретний протокол).

Поскольку обмін даними через послідовні пристрої виробляється не байтами, а бітами, їхню продуктивність вимірюють бітами в секунду (біт/з, Кбит/з, Мбит/с). Незважаючи на гадану простоту перекладу одиниць виміру швидкості послідовної передачі в одиниці виміру швидкості паралельної передачі даних шляхом механічного розподілу на 8, таке перерахування не виконують, оскільки він не коректний через наявність службових даних. У крайньому випадку, з виправленням на службові дані, іноді швидкість послідовних пристроїв виражають у знаках у секунду або, що теж саме, у символах у секунду (с/с), але ця величина має не технічний, а довідковий, споживчий характер.

Послідовні інтерфейси застосовують для підключення «повільних» пристроїв (найпростіших пристроїв печатки низької якості, пристроїв уведення й виводу знакової й сигнальної інформації, контрольних датчиків, малопродуктивних пристроїв зв'язку й т.п.), а також у тих випадках, коли немає істотних обмежень по тривалості обміну даними (більшість цифрових фотокамер).

Дата добавления: 2015-07-16