Характеристики шин расширения

Шина	Пропускная способность МБ/Сек	Разрядность данных	Разрядность адреса (объем)	Тактовая частота
ISA – 8			20 (1мб-объём)
ISA-16	8(16)		24 (16 МБ)	8 (16)
EISA	33.3		32 (4 гб)	8,33
LPC	16.67
MCA-16			32 (4 гб)
MCA-32		32/64	32 (4 гб)
VLB		32/64	32 (4 гб)
PCI-X-533	4.3 гб		32 (4 гб)
PCIEX16	4.3 гб	-	-	-

Особенности данной шины: подключаются адаптеры ввода/вывода.

Шины имеют много общего: ISA – 8, ISA – 16, EISA

Шина ISA – 8 (самая первая появилась из данных) в компьютерах XT - промышленная стандартная архитектура. В PC она уже не использовалась а вот в контроллерах уже использовалась. В компьютерах IT шина была расширена. Абоненты шины ISA-8 могут использовать до 6 линий запроса прерываний. А для ISA-16 их уже 11. Абоненты ISA-8 используют три канала доступа к памяти. В ISA-16 имеется три 8-разрядных канала и три 16-ти разрядных канала. Все ресурсы системной шины бесконфликтно распределяются между абонентами. Каждый абонент при операциях чтения должен управлять шиной данных только по своим адресам или использовать свой канал прямого доступа в память причем область адресов чтения не должны пересекаться. Одной линией запроса может пользоваться только один абонент. Задача распределения ресурсов решалась при помощи переключателей. Для подключения адаптеров использовался 32-контактный слот а для ISA – 16, 98-контактный слот, добавилось 36 контактов.

Шина EISA расширена до 32 – бит. Она ориентирована на мощные приложения, использовалась в серверах. EISA адаптеры разработанные для шины EISA были с ней совместимы. Появились дополнительные управляющие сигналы обеспечивающие возможность применение более эффективных режимов передачи. Появился пакетный режим. Ранее один такт использовался для передачи адреса другой для передачи данных. Длинна пакета ограничена – 1024 байта. Использовались более скоростные режимы прямого доступа к памяти. Линии запросов прерываний допускают разделяемое использование. Шина допускала мощности потребления до 45 ватт. Для данной шины характерно использование энергонезависимой памятиХарактеристики аппаратных интерфейсов

ü Количество информации передаваемой в секунду. Связано со стартовой частотой, повышается тактовая частота и повышается производительность.

ü Разрядность данных. Характерно для параллельных интерфейсов.

ü Протяженность

ü Параллельные последовательные. Для параллельных интерфейсов есть характеристика использования временного распределения передачи адреса и данных. Адреса и данные мы можем передавать одновременно или совмещать. При временном разделении проигрываем в скорости. AGP - ускоренный графический порт, параллельный.

ü Синхронные/ асинхронные. В асинхронных интерфейсах обмен происходит с заранее оговоренной скоростью. Все порты и устройства должны поддерживать обмен с такой скоростью. Не требуется сигнала обратной связи. Сигнала квитирования, который служит для информирования передатчика об окончании работы приемника. Если нет сигнала обратной связи то нет дополнительных линий, стоимость меньше, повышается надежность передачи, т.к. всякая дополнительная линия не повышает надежность.

Синхронные интерфейсы предполагают наличие обратной связи, контроллеру сообщается об окончании обмена данными. Асинхронный работает быстрее. Синхронный интерфейс не применяется в последовательных линиях связи. Он применяется в параллельных интерфейсах. Асинхронныйимеет значительную длину, содержит повторители сигналов содержит дополнительные устройства смонтированные на общей печатной плате или подключенные к кабелю – повышает производительность. Синхронные интерфейсы быстрее.

ü Корректирующая способность кода, предполагают обнаружение ошибок предполагают избыточность (чаще 1 бит). PCIE на 8 информационных 2 дополнительных бита на 121 – 1 бит.

Системные интерфейсы (шины расширения)

Нужны для подключения различных устройств, адаптеров, ПУ. Расширение шины дает возможность модулям расширения максимально использовать системные ресурсы (пространство ввода/вывода, каналы ПДП – прямой доступ к памяти).

Проблемы возникающие при подключении модулей расширения:

- Необходимость обеспечения точного соответствия протоколам шины включая жесткие частотные, нагрузочные параметры и временные диаграммы. Существует много шин расширения.

- может быть влияние этих модулей на адаптер и системную плату друг на друга.

Изобразим местоположение шин в архитектуре компьютера:

конфигурации в которой хранится информация об устройствах для каждого слота. Шина не допускает динамической конфигурации. Все изменения в конфигурации выполняются в режиме конфигурирования а после этого необходима перезагрузка.

тянула, падала тактовая частота, производительность падала. PCI по своим возможностям превысила шину VLВ.

Шина LPC (Low Pin Count) – данная шина была введена в 1998 году для замены шины EISA. По программной модели шина совместима в шиной ISA – это позволяло использовать программное обеспечение. Шина данных используется в IBM РС совместимых компьютерах для подключения процессоров устройств не требующих больших пропускных способностей. Для подключения используются контроллеры низко-производительных интерфейсов, последовательные и параллельные. Устройств хранения криптографической информации, загрузочных устройств. Спецификация на эту шину определяет 7 обязательных сигналов необходимых для обеспечения передачи данных. Из этих сигналов – 4 линии (сигнала) используются для передачи с разделением во времени адреса и данных. Остальные три используются для правления6 тактовый сигнал, сигнал сброса, сигнал frame - определяющий начало и конец передачи. Определяется 7 необязательных сигналов которые могут использоваться для поддержки прерываний прямого доступа к памяти и управление энергосбережением, информирование периферийных устройств о скором отключении питания.

Шина PCI – её называли локальной. Разработана давно – первая версия в 1991 году. Шина соединения периферийных компонентов. Шина относится к мезонинным (промежуточная) шинам, изначально она являлась мостом между системной шиной процессора и шиной ввода/вывода ISA. Разрабатывалась в расчете на процессоры Pentium. Используется и в других платформах. Особенности: шина является синхронной. Фиксация всех сигналов выполняется по тактовому сигналу. По сравнению с другими устройствами. В пакетном режиме каждая транзакция начинается циклом адреса, за которым уже следует несколько циклов данных. Количество циклов данных заранее не определено. Максимальное количество этих циклов неявно ограничивается таймером. Определяющим максимальное время в течении которого инициатор может пользоваться шиной. Каждое устройство потенциальный инициатор обмена имеет собственный программируемый таймер который определяет максимальное количество тактов шины допустимые для одной транзакции, т.е. каждому устройству. Программирование таймера получается при конфигурировании устройств. Когда осуществляется распределение полосы пропускания шины между абонентами шины.

Обычно ПК имеют не менее двух шин РСI. Общее количество слотов ограничено адресным пространством и составляет 16. К одной шине может подключаться не более 4-х слотов. Если управление второй шиной осуществляется с первой шиной то это называется каскадной схемой (иерархической схемой). Если же управление каждой шины осуществляется непосредстве Шина МСА-16 и МСА-32 (микроканальная архитектура). Она была введена на компьютерах PS/2. Шина несовместимая с ISA, EISA и адаптерами. Данная шина имеет мультиплексированную шину адреса и данных. Арбитр шины не является распределенным. Приоритеты устанавливаются программой. Шина является асинхронной и не зависит от типа процессоров. Здесь предусматривается автоматическая конфигурация системы при этом пользователь мог изменять и назначать приоритеты различных устройств. Используется более скоростной режим прямого доступа к памяти.

Шина VLB. Данная шина представляет собой расширение шины процессора без промежуточных буферов. Это существенно повысило быстродействие шины. минус – низкая нагрузочная способность. Максимальное количество разъемов 2-3. Изначально шина была предназначена для подключения видеокарт. Нагрузочная способность: при подключение устройств к этой шине падала пропускная способность. Это существенная проблема. Нагрузку машина не нно шиной процессора то такое соединение называется равноправной. Ну а соответствующие мосты называются одно-ранговыми.

Дата добавления: 2015-08-17