SCSI ( Small Computer System Interface ) - стандарт застосовується в серверах, де необхідна підвищена швидкість передачі даних.

Послідовний порт

Послідовний інтерфейс використовується для більшості периферійних пристроїв, таких, як плоттер, віддалений принтер, миша, зовнішній модем, програматор ПЗУ і т.д. До теперішнього часу для послідовного зв'язку IBM PC - сумісних комп'ютерів використовуються адаптери з інтерфейсом RS- 232С (нова версія - EIA - 232D). У сучасному IBM РС -сумісному комп'ютері, що працює під MS-DOS, може використовуватися до чотирьох послідовних портів, що мають логічні імена відповідно СОМ1, COM2, COM3 і COM4.

По суті, серцем послідовного адаптера є мікросхема UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) - універсальний асинхронний приймач. Основною перевагою послідовної передачі є можливість пересилання даних на великі відстані, як правило, не менше 30 метрів.

4 USB (Universal Serial Bus)

Фізично USB представляє з себе дві скручені пари проводів для передачі даних в кожному напрямку (диференціальне включення) і лінію живлення (+5 В). Один порт може адресувати до 63 пристроїв через ланцюжок концентраторів (hubs). Передача даних може здійснюватися як в асинхронному, так і в синхронному режимах. USB може забезпечити швидкість до 12 Мбіт / с. Однією з переваг USB є, зокрема, можливість з'єднання з цифровою телефонною лінією без додаткових, плат. Всі підключення до USB пристрої повинні конфигурироваться автоматично.

5 Інфрачервоний порт

Для зв'язку портативних комп'ютерів з настільними, а також для підключення до них лазерних принтерів став використовуватися бездротовий інтерфейс, що працює в інфрачервоному діапазоні хвиль. Принцип роботи інфрачервоного порту досить простий: - світлодіод (LED), що працює в інфрачервоному діапазоні хвиль, випромінює послідовність імпульсів, яку приймає відповідний фотодіод, і потім перетворить назад в електричні сигнали. Подібна зв'язок має ряд переваг, наприклад низька ціна і невисоке енергоспоживання. До того ж вона цілком безпечна для здоров'я і не вносить додаткову лепту в електромагнітну несумісність пристроїв.

6 Ігровий порт

Ігровий (game) порт, або адаптер, як правило, розташований або на звуковий, або на багатофункціональній платі вводу-виводу (Multi I/O Card). Основним елементом ігрового адаптера є аналого- цифровий перетворювач, який дозволяє підключати до комп'ютера певні аналогові пристрої, наприклад джойстик. Цей адаптер приймає до чотирьох цифрових входів типу " включено -виключено " (Наприклад, для натискання кнопок) і до чотирьох аналогових входів (зміна параметрів).

Однією з особливостей роз'єму на game - адаптері є те, що до нього на відміну, наприклад, від роз'ємів послідовного або паралельного порту можуть підключатися два джойстика одночасно. Таке з'єднання виконується зазвичай за допомогою так званого Y- кабелю.

Запитання для самоперевірки:

1. Що таке адаптер?

2. Що визначає інтерфейс?

3. Що представляють собою порти введення-виведення?

4. Для чого використовується паралельний порт?

5. Для чого використовується послідовний порт?

6. Що собою представляє USB?

7. Що собою представляє інфрачервоний порт?

8. Що собою представляє ігровий порт?

Література:

2 Мельник А.О. Архітектура комп’ютера. Наукове видання. – Луцьк: Волинська обласна друкарня, 2008. – 470 с.

САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ № 19

Дисципліна:	«Архітектура комп’ютера»
Блок змістовних модулів:	3.08 Архітектура комп'ютера­­­­
Модуль змістовний:	КЗП.20.05 Інтерфейси вводу/ виводу
Модульна одиниця:	Сканери

План:

1 Поняття та характеристики сканерів

2 Види сканерів

1 Поняття та характеристики сканерів

Сканери використовуються для перетворення графічної або текстової інформації в електронну.

Основні характеристики сканерів:

1 Тип пристрою. За типом активних елементів розрізняють сканери:

• на основі приладів із зарядним зв'язком (ПЗЗ, CCD);

• на основі фотоелектронних помножувачів (ФЕУ).

Прилади з зарядної зв'язком (ПЗЗ) засновані на явищі збільшення провідності напівпровідникового pn - переходу під дією світла. Ці прилади складаються з великої кількості датчиків, що перетворюють світлову енергію в аналогічну за інтенсивністю електричну.

ПЗЗ - це напівпровідниковий прилад із структурою польового МОП- транзистора з дуже довгими каналами і великою кількістю затворів, розташованих близько один від одного між електродами витоку і стоку. Кожен затвор і пластина утворюють МОП- конденсатор. Так як конденсатор здатний довго зберігати заряд, то ПЗС можуть використовуватися як накопичувач. По суті ПЗС діє як довгий зсувний регістр, що має високу щільність розташування розрядів. Маніпулюючи напругою на затворах, можна переміщати заряд з одного МОП- конденсатора на сусідній по ланцюжку каналу. ПЗС особливо придатні в тих ситуаціях, коли запис і зчитування даних проводиться послідовно, що характерно для процесу сканування.

Як правило, датчики розташовуються в лінію, звану CCD - лінійкою, або матрицею. У кольорових сканерах таких лінійок три - по одній на кожний з основних кольорів (червоний, зелений, синій - RGB). Зазвичай в документації на сканер наводиться число елементів CCD - лінійки на одиницю довжини. Іншими важливими параметрами матриці є рівень її власного шуму (флуктуації напруги), девіація (розкид) електричних параметрів різних осередків в лінійці, а також рівень наведень одного осередку на іншу.

Фотоелектронні помножувачі (ФЕП) за властивостями схожі на електронні лампи і також володіють двома електродами - анодом і катодом. Сканований за допомогою ФЕУ оригінал висвітлюється потужної галогенною лампою; відбитий від нього світло потрапляє на катод ФЕУ, вибиваючи з останнього електрони, викликаючи слабкий електричний струм. Потім всередині ФЕУ цей електричний струм посилюється і знімається з анода. Числові значення знятого з кожного анода напруги квантуються, за допомогою АЦП (аналого -цифрового перетворювача) перетворяться в цифровий вигляд і видаються як результат сканування. Фотоелектронні помножувачі, як правило, забезпечують кращу якість сканування, тоді як ПЗЗ зазвичай погано «розрізняють» деталі в тінях (темних областях зображення).

2 Роздільна здатність сканера. Роздільна здатність сканера вимірюється кількістю точок на дюйм зображення (dpi).

3. Інтерфейс підключення. В даний час підключаються до USB.

2 Види сканерів

За технічної реалізації розрізняють ручні, планшетні і проекційні пристрої.

1 Ручні. Для того, щоб ввести зображення в ПК за допомогою ручного сканера, слід провести скануючої головкою по зображенню. У ручні сканери вмонтований індикатор введення, застережливий оператора, якщо той занадто швидко веде його. За один прохід сканера ввести повносторінкове зображення не можна, якщо ширина зображення, що вводиться перевищує 10 см (4 дюйми).

Переваги ручних сканерів:

- низька вартість. Оскільки в ручних сканерах як "механізм для позіціонування" виступає користувач, відпадає необхідність в цьому дорогому механічному елементі;

- портативність. З появою ручних сканерів, що підключаються до паралельного порту, їх можна використовувати як з настільними, так і з портативними комп'ютерами;

- сканування книг без їх пошкодження. За допомогою ручного сканера можна відсканувати книгу, не згинаючи і не розриваючи її.

Недоліки ручних сканерів:

- відсутність механізму позиціонування. Оскільки швидкість переміщення сканера визначається користувачем, важко добитися рівномірного переміщення сканера по всій поверхні документа;

- оригінал за розмірами більше сканера. Для вирішення цієї проблеми використовується спеціальна програма, за допомогою якої можна "зшити" відскановані смуги зображення.

2 Планшетні(настільні). У планшетному сканері аркуш паперу форматом А3/А4 або розгорнуту книгу можна покласти на прозорий стіл зображенням вниз і закрити кришкою, як це робиться в копіювальному апараті. Планшетні сканери стабжени автоподатчиком паперу, що дозволяє закладати пачку листів. Зображення сканується перемещающейся лінійкою ПЗЗ (прилад із зарядної зв'язком), на яку фокусується відбитий білий світ.

Переваги настільних сканерів:

- можливість сканувати практично будь оригінал. Настільні сканери, як і копіювальні апарати, можуть сканувати оригінали різного розміру - від мініатюр до документів широко використовуваних форматів, а також книг. При встановленні додаткового модуля з'являється можливість сканування прозорих плівок, негативів і слайдів;.

- висока роздільна здатність. У настільних сканерах завжди використовується два типи дозволу - оптичне й інтерпольоване (що забезпечується програмно). Оптичний дозвіл описує можливості апаратної (оптичної) частини сканера. Для збільшення чіткості деталей оригіналу застосовуються спеціальні програмні алгоритми, які забезпечує драйвер сканера. Цей другий дозвіл називається інтерпольованим. Зазвичай воно збільшує максимальний дозвіл сканера до 4х. Наприклад, оптичний дозвіл сканера 600 dpi, а максимальне інтерпольоване - 2 400 dpi.

Недоліки настільних сканерів:

- великі розміри. Настільний сканер формату А4 має розміри як мінімум 210х297 мм і займає значну частину робочого простору;

- обмеження на прозорі оригінали. Практично всі настільні сканери середнього і вищого рівня комплектуються модулем для сканування прозорих плівок або слайдів. Однак прийнятну якість досягається тільки при скануванні оригіналів великих розмірів.

3 Рулонні. У рулонному сканері лінійка або декілька лінійок ПЗЗ нерухомі, вони здійснюють сканування зображень з носіїв, що протягуються, над ними. Такі пристрої можуть сканувати зображення з рулонів креслень або окремих сторінок зразків (сторінкові сканери), проте не вводять зображення зі сторінок книг або журналів.

Переваги рулонних сканерів:

- низька вартість. Пристрій подачі оригіналу має нескладну конструкцію, тому додавання цього вузла не набагато збільшує вартість сканера;

- розмір. Листопротяжні сканери відрізняються невеликими розмірами, так що їх можна віднести до портативних пристроїв.

Недоліки рулонних сканерів:

- обмеження на дозвіл, що накладається механізмом сканування;

- обмеження на оригінал. Наприклад, не можна відсканувати книгу, не розірвав її, а також прозорі плівки або слайди.

4 Проекційні (3D-сканери). Проекційний сканер нагадує фотоувеличитель. Вводиться документ розташовується на столі зображенням вгору. Над столом на кронштейні знаходиться весь механізм сканування. При роботі переміщається тільки лінійка ПЗЗ. Крім паперових документів, на столі можна розміщувати також предмети довільної товщини і сканувати об'ємні предмети.

Запитання для самоперевірки:

1 Яке призначення сканеру?

2 Назвіть основні характеристики сканеру.

3 Що таке ПЗЗ?

4 Що таке ФЕП?

5 У чому полягає принцип роботи сканера?

6 Назовіть види сканерів?

7 Принцип дії ручного сканера.

8 Принцип дії планшетного сканера.

9 Принцип дії рулонного сканера.

10 Принцип дії проекційного сканера.

Література:

3 Э. Таненбаум. Архитектура компьютера. 5-е издание, Питер, 2007. – 830 с.
САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ № 20

Дисципліна:	«Архітектура комп’ютера»
Блок змістовних модулів:	3.08 Архітектура комп'ютера­­­­
Модуль змістовний:	КЗП.20.05 Інтерфейси вводу/ виводу
Модульна одиниця:	Кабельні модеми. Модемні протоколи.

План:

1 Поняття і призначення аналогового модему

2 Різновиди модемів

3 Модемні протоколи

4 Цифрові комунікаційні засоби

1 Поняття і призначення аналогового модему

Один з перших аналогових модемів Datephon 103 Bell був випущений в 1958 р1 Поняття і призначення аналогового модему

Модем - пристрій зв'язку і до епохи Інтернет з ним працювали фахівці сфери обслуговування комунікаційних систем.

Аналоговий модем призначений для передачі по телефонній кручений мідній парі проводів аналогових сигналів. Аналоговий канал служить для передачі голосу. Він володіє обмеженою смугою пропускання - 300-3300 Гц. Передати по аналогової лінії цифрові дані, що мають вид прямокутних імпульсів, звичайним способом можна. Подібні імпульси будуть спотворені. Для вирішення проблеми імпульсні сигнали цифрових даних модулюються і перетворюються в аналогові сигнали. У точці прийому здійснюється демодуляція аналогових сигналів і зворотне перетворення їх у цифрові коди.

Процес модуляції аналогового сигналу передбачає зміну відповідно до зміни корисного цифрового сигналу будь-якого з параметрів синусоїдальної хвилі - амплітуди, фази або частоти. Цифрова інформація, перетворена в передавачі в аналоговий промодулірованний сигнал, передається в телефонну лінію. На іншому кінці він потрапляє на приймач, здатний виконати зворотне перетворення. Модуліруемий сигнал називається сигналом несучої, він несе цифрову інформацію по каналу. Пристрій, який змінює сигнал на передавальній стороні каналу зв'язку, називається модулятором. Пристрій на приймальній стороні каналу, який виділяє цифрову інформацію з модулируемого сигналу, називається демодулятором. Назва модему відбувається зі скорочення МОДулятор - ДЕМодулятор.

Швидкість передачі даних оцінюється значенням біт/с, а також бод.

2 Різновиди модемів

Різновиди модемів:

1. Факс - модем.

Містить вбудовані факс-протоколи встановлення зв'язку, модуляції і передачі зображень. Такий модем може працювати як із звичайними модемами допомогою протоколів передачі даних, так і з факсимільними апаратами через протоколи передачі зображень.

2. Голосовий модем.

Підтримує можливість голосового контакту між абонентами. Спогсобни одночасно передавати по каналу дані і голос.

3. Soft- модеми.

Модеми, що покладають виконання частини своїх функцій на програми операційної системи та програми.

Модем структурно відноситься до комунікаційного обладнання, а ПК - до термінального (оконечного) устаткування.

Модеми бувають вбудованими і зовнішніми. Вбудовані модеми можуть бути інтегровані на системну плату або у вигляді карти вставлятися в слот розширення периферійної шини.

3 Модемні протоколи

Протоколи, підтримувані модемом.

Для того, щоб модеми могли обмінюватися один з одним інформацією, вони повинні використовувати однакові способи передачі даних по телефонних лініях. Для цього був введений ряд стандартів, що обмовляють умови з'єднання і передачі даних між двома модемами - протоколів передачі даних.

4 Цифрові комунікаційні засоби

Для швидкісного доступу до Web-обслуговування розроблені технології, засновані на використанні цифрових каналів. Існує кілька подібних технологій:

- Цифрова мережа з інтегрованими послугами ISDN;

- Кабельна мережа;

- Цифрові абонентські лінії xDLS;

- Цифрові канали виділених орендованих ліній.

Цифрові магістралі та мережі базуються на широкосмугових каналах наземного і космічного зв'язку.

Мережа ISDN

Це єдина, цілісна мережа, що дозволяє пересилати дані на великі відстані. ISDN надає користувачам послуги з передачі великих обсягів алфавітно- цифрових, мовних, відеоданих, отримати доступ до сервісу глобальної мережі Інтернет. Типова пропускна спроможність каналів ISDN-128 кбіт / с.

Цифрові канали виділених орендованих ліній

Постачальник послуги забезпечує підключення лінії і виділяє користувачеві або одиночний канал в 1,544 Мбит/с, або розбиває його на складові канали по 64 Кбіт/с. Дозволяє вести обмін даними між групами користувачів.

Цифрові абонентські лінії xDLS

DLS, на відміну від ISDN, складається з декількох абонентських ліній зв'язку, об'єднаних в мережу з топологією «зірка». Ви можете підключитися до будь-якого мережевого чи телефонному обладнання, розташованого на АТС.

Кабельна мережа

Спільно з телевізійними - і радіо -програмами можуть бути передані також і дані. Для реалізації подібної можливості вимагається модернізація обладнання мережі кабельного телебачення.

Запитання для самоперевірки:

1. Для чого призначені модеми?

2. Який принцип дії модему?

3. У чому вимірюється швидкість передачі даних модема?

4. Які є різновиди модемів?

5. Які бувають модеми?

6. Що собою представляють модемні протоколи?

7. Назовіть технології швидкісного доступу до Web-обслуговування.

8. Що собою представляє мережа ISDN?

9. Що собою представляють цифрові абонентські лінії xDLS?

10. Що таке кабельна мережа?

Література:

4 Степаненко О.С. Сборка, модернизация и ремонт ПК.: - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. – 672 с.

САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ № 21

Дисципліна:	«Архітектура комп’ютера»
Блок змістовних модулів:	3.08 Архітектура комп'ютера­­­­
Модуль змістовний:	КЗП.20.05 Інтерфейси вводу/ виводу
Модульна одиниця:	Пристрої на основі flash-пам’яті

План:

1 Поняття флеш-памяті

2 Принцип дії

3 Основні типи flash -пам'яті:

1 Поняття флеш-памяті

Флеш-пам'ять (англ. Flash-Memory) – різновід твердотільної напівпровіднікової енергонезалежній перезапісуваної пам'яті.

Вона може буті прочитана скількі завгодно разів, але писати в таку пам'ять можна лише обмежене число разів (максимально – близько мільйона ціклів). При тому флеш-пам'ять, що витрімує близько 100 тисяч ціклів перезапису – набагато більше, ніж здатні вітрімати дискета або CD-RW.

Вона не містіть рухомих частин, так що, на відміну від жорсткіх дісків, більш надійна и компактна.

Завдякі своїй компактності, дешевізні и низькому енергоспожіванні флеш-пам'ять широко вікористовується в портативних приладах, що працюють на батарейках и акумуляторах – цифрових фотокамерах і відеокамерах, цифрових диктофонах, MP3-плеєрах, КПК, мобільних телефонах, а також смартфонах и комунікаторах. Крім того, вона вікорістовується для зберігання вбудованого програмного забезпечення в різніх приладах (маршрутизаторах, міні-АТС, принтерах, сканерах), різніх контролерах.

Так само останнім часом широкого поширення набули USB флеш брелоки («флешка», USB-драйв, USB-диск), які практично вітіснили дискети и CD.

На кінець 2008 р. основним недоліком, який не дозволяє приладам на базі флеш-пам'яті вітіснити з ринку жорсткі диски, є високе співвідношення ціна/обсягах, що перевіщує цей параметр у жорстких дісків в 2-3 рази. У зв'язку з цим и обсягаг флеш-накопичувачів не такий великий. Хоча роботи в цьому направленні ведуться. Здешевлюється технологічний процес, посилюється конкуренція.

Ще один недолік прістроїв на базі флеш-пам'яті в порівнянні з жорсткімі дисками –менша швідкість.

2 Принцип дії

Осередки флеш-пам'яті бувають як на одному, так і на двох транзісторах. В простому випадку кожна комірка зберігає один біт інформації і складається з одного польового транзистора із спеціальною електрично ізольованою областю («плаваючим» затвором - floating gate), здатної зберігати заряд багато років. Наявність або відсутність заряду кодує один біт інформації. При запису заряд поміщається на плаваючий затвор одним з двох способів (залежить від типу комірки): методом інжекції "гарячих" електронів або методом тунелювання електронів. Стирання вмісту комірки (зняття заряду з "плаваючого" затвора) проводиться методом тунелювання. Як правило, наявність заряду на транзисторі розуміється як логічний «0», а його відсутність - як логічна «1». Сучасна флеш-пам'ять звичайно виготовляється по 0,13 - і 0,18 - микронному техпроцесу. Поведінка транзистора залежить від кількості електронів на «плаваючому» затворі. «Плаваючий» затвор зберігає запрограмовано значення.

Завдяки притаманним властивостям і постійній оперативній пам'яті flash - карти здатні заповнити нестачу пам'яті в малогабаритних цифрових пристроях, забезпечуючи їх власників практично необмеженими можливостями по зберіганню необхідних даних, обсяг яких обмежений лише кількістю наявних flash -накопичувачів. Недоліки: по-перше, форматів flash - пристроїв багато, що накладно для власника різних пристроїв, а по-друге, обмеження на кількість циклів перезапису.

3 Основні типи flash -пам'яті:

- PC-Card (PCMCIA - Personal Computer Memory Card International Association). Всього існує 3 різновиди PCMCIA- пристроїв: Type I, II і III. Відрізняються ці типи лише товщиною карт пам'яті. Великою зручністю PCMCIA- пристроїв є те, що у цього виду накопичувачів, драйвери для роботи з PC-Card за умовчанням встановлюються при інсталяції MS Windows. Завдяки АТА-контролеру, пристрій працює в режимі емуляції звичайного жорсткого диска, і операційна система " бачить " карту flash - пам'яті стандарту PC-Card як звичайний змінний накопичувач. Недолік такого стандарту пам'яті - чималі габарити;

- Compact Flash. Стандарт включає 2 типорозміру - Type I і II. Відмінності, як і у випадку з PCMCIA- пристроями, в товщині карток. У форм- факторі CF Type I випускаються карти flash -пам'яті, а у форм-факторі CF Type II - різноманітна периферія для цифрової техніки (модеми, мініатюрні вінчестери, приймачі системи супутникового позиціонування GPS і так далі);

- Memory Stick. Переваги такого стандарту: малі габарити і наявність особливого перемикача, що запобігає випадкове стирання зберігається на карті інформації. Стандартні Memory Stick являють собою 10-контактні карти з послідовним інтерфейсом, обрисами нагадують платівку жувальної гумки. Компанія Sony пропонує 3 типи карт: Memory Stick, Memory Stick Magic Gate (MG) і Memory Stick Duo;

- Smart Media. Карти цього стандарту мають габарити 37x45x0.76 мм і важать 2 м. При цьому максимальний теоретичний об'єм пам'яті картки SmartMedia, який визначається специфікацією стандарту, становить 8 Gb;

- Multimedia Card. Ці карти отримали широке поширення в якості зовнішніх пристроїв пам'яті саме для наладонних комп'ютерів і смартфонів. карти стандарту MMC забезпечені захистом від випадкового стирання записаної на них інформації: на корпусі є механічний перемикач блокування. У структуру MMC -карти, так само як і у CompactFlash, включений контролер, керуючий роботою карти, що спрощує роботу з нею і забезпечує її сумісність з багатьма пристроями;

- SD Card є модифікацією формату MultiMediaCard. Карти SD відрізняються двома додатковими контактами (9 контактів у SD проти 7 у MMC). За рахунок модифікації стандарту гранична теоретична ємність карт зросла до 2 Gb, збільшилася також і швидкість обміну даними;

XD - Picture Card (extreme digital). Теоретично досяжна ємність носія становить 8 Gb. У відповідності зі специфікаціями стандарту максимальна швидкість читання даних з карт xD -Picture становить 5 Мb/s, швидкість запису - 3 Mb/s. Напруга живлення - 3,3 В; споживана при роботі потужність - 25 мВт. Як і SmartMedia, карти xD -Picture не мають у своєму складі контролера.

Запитання для самоперевірки:

1. Що собою представляє флеш-пам'ять?

2. Назовіть недоліки флеш-пам'яті.

3. Назовіть принцип дії флеш-пам'яті.

4. Назовіть основні типи флеш-пам'яті.

5. Флеш-пам'ять якого типу використовується для наладонних комп'ютерів і смартфонів?

Література:

4 Степаненко О.С. Сборка, модернизация и ремонт ПК.: - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. – 672 с.
САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ № 22

Дисципліна:	«Архітектура комп’ютера»
Блок змістовних модулів:	3.08 Архітектура комп'ютера­­­­
Модуль змістовний:	КЗП.20.05 Інтерфейси вводу/ виводу
Модульна одиниця:	Шини комп'ютера

План:

1. Поняття шини

2. Поняття інтерфейсу і комп'ютерної магістралі.

3. Класифікація інтерфейсів.

1. Основні поняття про інтерфейси і комп'ютерні магістралі

Шина комп'ютера - загальний канал зв'язку, який використовується для організації взаємодії між двома і більше компонентами системи.

У рамках комп'ютера шина використовує три основних лінії з'єднання:

- Лінії управління. Ці провідники або доріжки дозволяють МП передавати пристроям певні команди для виконання тих чи інших операцій.

- Адресні лінії. За допомогою цих ліній МП звертається до певних ділянок пам'яті при роботі з підключеними пристроями.

- Лінії даних. За цих лініях передаються дані пристроям і навпаки.

Шини розрізняються розрядністю. Розрядність шини - це кількість ліній, складових шину, за якими можуть пересилатися сигнали.

Шина процесора (системна шина) є головною і швидкісною магістраллю комп'ютера. Саме з її частоті можна судити про загальний рівень продуктивності системної плати.

Інтерфейси - це засоби поєднання, за допомогою яких здійснюється зв'язок пристроїв автоматизованих систем один з одним.

Інтерфейс являє собою сукупність ліній і шин, сигналів, електронних схем і алгоритмів (протоколів), призначену для здійснення обміну інформацією між пристроями.

Класифікація інтерфейсів.

1. За основними кваліфікаційними ознаками діляться:

- За засобом з'єднання компонентів (магістральний, радіальний, ланцюговий, комбінований);

- За засобом передачі інформації (паралельний, послідовний, паралельно- послідовний);

- За принципом обміну інформацією (синхронний, асинхронний);

- За режимом передачі инфомации (одностороння, двостороння, двостороння почергова).

2. За функціональним призначенням бувають:

- Системні інтерфейси ЕОМ;

- Інтерфейси периферійного обладнання (загального призначення і спеціалізовані);

- Інтерфейси програмно-керованих модульних систем та приладів;

- Интерфес мереж передачі даних.

Запитання для самоперевірки:

1. Що собою представляє шина комп’ютера?

2. Які є лінії з’єднання?

3. Що таке розрядність шини?

4. Що собою представляє шина процесора?

5. Що таке інтерфейс?

6. На які основні класифікаційні ознаки діляться інтерфейси?

7. Які є інтерфейси за функціональним призначенням?

Література:

1 Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 512 с.

САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ № 23

Дисципліна:	«Архітектура комп’ютера»
Блок змістовних модулів:	3.08 Архітектура комп'ютера­­­­
Модуль змістовний:	КЗП.20.05 Інтерфейси вводу/ виводу
Модульна одиниця:	Внутрішні інтерфейси

План:

1 Внутрішні інтерфейси

2 Шина PCI

1 Класифікація внутрішніх інтерфейсів

Стан-дарт	Типове при значення	Пропускна можливість	Примітка
ISA	Звукові карти	2 Мбіт/с до 8,33 Мбіт/с	Практично не використовуються з 1999 г., заміщені PSI
EISA	Мережі, адаптери SCSI	33 Мбіт/с
PSI	Графічні карти, адаптери SCSI, звукові карти нових поколінь	133 Мбіт/с до 16 Гбіт/с	Стандарт для периферійних пристроїв
AGP	Графічні карти	528 Мбіт/с до 80 Мбіт/с	Стандарт для Intel PC починаючи з Pentium II

2 Шина PCI

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect) широко використовується в якості універсальної шини введення / виведення вже протягом більше десяти років, однак сьогодні вона вже впритул підійшла до своїх меж. Розширення стандарту PCI, типу 64-бітних слотів і тактової частоти 66 МГц або 100 МГц, занадто дорогі і навряд чи встигнуть встигнути за зростаючими потребами в високої пропускної здатності в наступні кілька років. В якості заміни застарілої PCI висунута шина введення / виведення третього покоління (3rd Generation IO, 3GIO), яка не так давно була перейменована в PCI Express.

PCI Express є послідовним інтерфейсом, і його не слід плутати з шинами PCI-X або PCI, які використовують паралельну передачу сигналів.

PCI Express (PCIe) є найсучаснішим інтерфейсом для графічних карт. В той же час, він підходить і для установки інших карт розширення, хоча на ринку поки їх дуже мало. PCIe x16 забезпечує в два рази більшу пропускну спроможність, ніж AGP 8x. Але на практиці ця перевага себе не проявила.

3 Шина AGP

Більшість графічних карт в ПК використовують інтерфейс Accelerated Graphics Port (AGP). У найстаріших систем для цієї ж мети застосовується інтерфейс PCI. Втім, на заміну обом інтерфейсам пропонується PCI Express (PCIe). Не зважаючи на назву, PCI Express є послідовною шиною, а PCI (без суфікса Express) - паралельною. Загалом, шини PCI і PCI Express не мають нічого спільного, окрім назви.

Материнські плати для робочих станцій використовують слот AGP Pro, який забезпечує додаткове живлення для карт OPENGL. Втім, в нього можна встановлювати і звичайні графічні карти.

Запитання для самоперевірки:

1. Назовіть внутрішні інтерфейси.

2. Де використовується шина PCI?

3. Що собою представляє PCI Express?

4. Де використовується шина AGP?

5. Що собою представляє AGP Pro?

Література:

1 Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 512 с.

САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ № 24

Дисципліна:	«Архітектура комп’ютера»
Блок змістовних модулів:	3.08 Архітектура комп'ютера­­­­
Модуль змістовний:	КЗП.20.05 Інтерфейси вводу/ виводу
Модульна одиниця:	Інтерфейси периферійних пристроїв

План:

1 Інтерфейси периферійних пристроїв.

2 Зовнішні інтерфейси

1 Інтерфейси периферійних пристроїв.

IDE (Integrated Device Electronics) - інтерфейс пристроїв з вбудованим контролером. Використовується для підключення дискових накопичувачів. Має

швидкість передачі даних 1,5 - 3 Мбайт / с.

Найбільш поширена модифікація інтерфейсу IDE є AT Attachment (ATA) IDE і Serial ATA (кабель менших розмірів і більш низька робоча напруга)

SATA (Serial ATA) - послідовний інтерфейс обміну даними з накопичувачами. Для підключення використовується 8 - pin роз'єм. Як і у випадку з PATA - є застарілим, і використовується тільки для роботи з оптичними накопичувачами. Стандарт SATA (SATA150) забезпечував пропускну здатність рівну 150 МБ / с (1,2 Гбіт / с).

SATA 2 (SATA300). Стандарт SATA 2 збільшував пропускну здатність в двоє, до 300 МБ / с (2,4 Гбіт / с), і дозволяє працювати на частоті 3 ГГц. Стандартні SATA і SATA 2 сумісні між собою, проте для деяких моделей необхідно вручну встановлювати режими, переставляючи джампери.

SATA 3, хоча про вимогу специфікацій правильно називати SATA 6Gb/s. Цей стандарт в двоє збільшив швидкість передачі даних до 6 Гбіт / с (600 МБ / с). Також до позитивних нововведень належить функція програмного керування NCQ і команди для безперервної передачі даних для процесу з високим пріоритетом.

Варто зауважити, що на практиці пропускна здатність інтерфейсів SATA не відрізняються швидкістю передачі даних. Практично швидкість запису і читання дисків не перевищує 100 Мб / с. Збільшення показників впливає тільки пропускну здатність між контролером і кеш - пам'яттю накопичувача.

SCSI (Small Computer System Interface) - стандарт застосовується в серверах, де необхідна підвищена швидкість передачі даних.

SAS (Serial Attached SCSI) - покоління прийшло на зміну стандарту SCSI, що використовує послідовну передачу даних. Як і SCSI використовується в робочих станціях. Повністю поєднавши з інтерефейса SATA.

CF (Compact Flash) - Інтерфейс для підключення карт пам'яті, а також для 1,0 дюймових вінчестерів. Розрізняють 2 стандарту: Compact Flash Type I і Compact Flash Type II, відмінність у товщині..

2 Зовнішні інтерфейси.

Принтери, модеми та інше периферійне обладнання підключається до комп'ютера через стандартизовані інтерфейси, звані портами.

Залежно від способу передачі інформації (паралельного і послідовного) між пристроями, що сполучаються, розрізняють паралельні і послідовні інтерфейси.

Послідовні порти СOM1 - COM2.

Асинхронний (без синхронізуючих сигналів) послідовний порт.

Основний тип інтерфейсу, за допомогою якого здійснюється взаємодія між комп'ютерами, а також ПК і комунікаційними пристроями. Орієнтований на передачу символів (байтів). До нього можна підключати модеми, плоттери, принтери, сканери.

Наприклад, інтерфейс RS- 232C. Його основне призначення - організація зв'язку між двома ПК, підключення аналогової модемного лінії. Гранична швидкість передачі даних - 1 Мбайт /с.

IEEE 1394 (Fire Wire) - призначений як для роботи з мультимедіа, з накопичувачами даних, принтерами, сканерами.

Універсальна послідовна шина USB.

Можна підключати до ПК велику кількість різнотипних периферійних пристроїв різного швидкодії. Перша версія інтерфейсу USB 1.1 вийшла в 1996 р.

Послідовний інфрачервоний порт IrDA.

Служить для підключення комп'ютерної миші, клавіатури.

Паралельні порти LPT1 - LPT4.

EPP.

Вдосконалений паралельний порт для мережевих адаптерів, пристроїв зовнішньої пам'яті. Швидкість передачі даних до 2 Мб / с.

ECP.

Порт з розширеними можливостями, підвищеної продуктивності - до 4 Мб / с.

Запитання для самоперевірки:

1. Які є інтерфейси периферійних пристроїв?

2. Що собою представляють SATA?

Дата добавления: 2015-07-11