Upload
cato
View
44
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Komunikace v PC. Komunikace v PC. Sběrnice IRQ a DMA Sériové a paralelní porty. Sběrnice. Systémová sběrnice Periferní sběrnice Sběrnicový slot. Systémová sběrnice (FSB). Chipset základní desky. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Komunikace v PC
Komunikace v PC
Sběrnice
IRQ a DMA
Sériové a paralelní porty
Sběrnice
Systémová sběrnice
Periferní sběrnice
Sběrnicový slot
Je určena k propojení všech komponent umístěných mimo procesor přenáší se jí nejvíce dat a je tedy základním komunikačním kanálem.
Dělení sběrnic :
Systémová sběrnice (FSB)
Umístěná na základní desce. Přes patici spojena s mikroprocesorem. Sběrnice součástí desky konstrukce závislá na výrobci – nutná kompatibilita chipsety (obvody základní desky propojující všechny prvky desky).
Existují dva základní modely:
Intel se sběrnicí FSB AMD se sběrnicí HyperTransport
Chipset základní deskyKlasické uspořádání se severním mostem (Intel)
Základním spojovacím článkem mezi mikroprocesorem a okolím je tedy chipset základní desky. Ve starším podání se skládá ze dvou částí:
North bridge (severní most) -nazývaný též System Controller
South bridge (jižní most) - Peripheral
Bus Controller
Chipset základní desky Nové uspořádání AMD K8
Z hlediska komunikace s okolím přináší jádro K8 dvě podstatné změny, které
výrazně zvyšují datovou propustnost:
Integraci paměťového řadiče
Sběrnice HyperTransport
Sběrnice HyperTransport
Datová propustnost HT
sběrnice HyperTransport Athlonů 64 je 16bitová, s taktem 800, nebo 1 000 MHz. Množství přenesených dat se spočítá takto:
při taktu sběrnice 800 MHz a šířce 16 bitů to je:
800 MHz x 2 (sběrnice pracuje na sestupné i vzestupné hraně řídicího signálu) x16 (šířka sběrnice) : 8 (převod z bitů na bajty) = 3 200 MB/s (jde o mikroprocesory pro Socket 754)
pro takt 1 000 MHz: 1 000 x 2 x 16 : 8 = 4000 MB/s (mikroprocesory pro Socket 939)
Jednotlivé prvky HT
HT Host
HT End device (Cave)
HT Tunnel
HT I/O Hub
HT Switch
HT Bridge
Periferní sběrniceZačíná v jižním mostu chipsetu a je zakončena rozšiřujícími sloty, do nichž se zasunují rozšiřující karty. Při rozšiřování počítače určitě použijeme rozšiřující sloty této sběrnice.
Parametry sběrnic:
Prvním hodnotícím kritériem je tedy typ mikro procesoru, pro nějž je sběrnice navržena, ten udává základní kritéria:
šířku datové části sběrnice šířku adresové části sběrnice
Množství dat - přenosová rychlost, je pak dána šířkou a rychlostí (frekvencí) sběrnice. Postupně se sběrnice naučily několika režimům:
Multimasteringu: kdy provoz sběrnice může řídit některá z rozšiřujících karet. režim burst, který přenáší po sobě následující data najednou (ve větší skupině), bez adresy u každého datového bloku.
Kartám zasunovaným do sběrnicových slotů musíte nastavit takové parametry, aby se domluvily s mikroprocesorem. Způsob konfigurace karet byl postupně zdokonalován, a tak i on vypovídá o kvalitě sběrnice: u nejstarších karet se parametry zadávaly ručně pomocí propojek na kartě u novějších karet ISA je k dispozici ovládací program, v němž potřebné parametry nastavíme rozšiřující karty pro sběrnici PCI používají technologii PnP
Typy sběrnic
ISA
PCI
AGP
PCI Express ( PCIe)
USB
Sběrnice ISA 8bitový slot ISA
16bitový slot ISA
její řídicí kmitočet 8,33 MHz
16 bitová šířka dat
Sběrnice PCI
Navržena pro Pentia
Oddělena od procesorové sběrnice mosty (spec. obvody)
taktovací frekvence nezávislá na frekvenci mikroprocesoru
Přinesla PnP
Dnes verze 2.X
Dnes se používá verze PCI 2.x,
jejíž chronologie je následující: PCI 2.1 dovoluje používat 32- a 64bitový protokol a dvojí napájecí napětí: 3,3V a 5V.
PCI 2.2 přinesla drobná vylepšení (hlavně v definici přenosového protokolu).
PCI 2.3 již nepodporuje 5V adaptéry.
Typ sběrnice Šířka sběrnice Propustnost
PCI 33 MHz 32 (64) bitů 133 (266) MB/s
PCI 66 MHz 32 (64) bitů 266 (533) MB/s
PCI - X 133 MHz 32 (64) bitů 533 (1066) MB/s
AGP
Typ Propustnost
AGP 1x 266 MB/s
AGP 2x 533 MB/s
AGP 4x 1066 MB/s
AGP 8x 2132 MB/s
Zvýšení výkonu od Intelu
Určena pro přenos dat do zobrazovací soustavy
Propojuje grafický adaptér přímo s North Bridge
vyhrazená sběrnice pro přenos obrazu
Sběrnice PCI Express (PCle)
Nahrazuje PCI a AGP
Přenos dat po virtualní paralelní
Podpora Hot Plug a Hot Swap
Obousměrná datová sběrnice, spojuje vždy pouze dva body
Šířka sběrnice je volitelná a liší se počtem komunikačních kanalů a rychlostí přenosu
Typ Propustnost Počet vodičů pro jeden směr
PCIe x1 250 MB/s 2
PCIe x2 500 MB/s 4
PCIe x4 1 000 MB/s 8
PCIe x8 2 000 MB/s 166
PCIe x12 3 000 MB/s 24
PCIe x16 4 000 MB/s 32
PCIe x32 6 000 MB/s 64
Topologie PCI Express
Link
Root Complex
Switch
Bridge
End point
Další sběrnice
AMR (Audio / Modem Riser )
CNR (Communication and Networking Riser )
ACR (Advanced Communi cations Riser )
Spolupráce procesor- sběrnice
Potřebuje-li periferie upoutat pozornostmikroprocesoru nebo přenést data přímo do operační paměti využije vodiče ve sběrnici určené pro řízení provozu. Po těchto vodičích periferie zašle upozornění mikroprocesoru, že s ním chce komunikovat. K tomu právě slouží přerušení.IRQ – Interrupt Request Levels
Přerušení - IRQ
Při zaslání žádosti přerušení je mikroprocesor požádán o pozornost zařízením, které vyslalo přerušení. Jde např. o stisk klávesy atd.Rozlišujeme dva druhy přerušení: Hardwarové SoftwarovéVyvolané přerušení spustí program uložený na určité adrese v paměti (adresy obslužných programů jsou zapsány ve vektorech přerušení)
Přerušení - IRQPro zpracování přerušení je určen speciální obvod – řadič přerušení (interrupt controler), který je často integrován do jednoho pouzdra s řadičem DMA.Linky po nichž jsou vysílány signály přerušeníjsou součástí sběrnice.
DMA je režim práce s rychlým přenosem dat mezi operační pamětí a periferií. Přenos dat řídí řadič DMA nikoli mikroprocesor. Linky DMA jsou integrovány do sběrnice.V PC se používá 8 kanálů DMA a stejně jako u IRQ, nesmí dvě zařízení používat stejný kanál.
DMA – Direct Memory Access
DMA – Direct Memory Access
Volba kanálu DMA se prování stejně jako u IRQ prostřednictvím PnP. Základní desky dokáží DMA sdílet.Některé kanály DMA jsou standardně přidělovány některým zařízením např:Řadič pevného disku – DMA 7Řadič disketových jednotek – DMA 2 atd.
Paralelní rozhraní LPTPůvodně určeno pro tiskárny posléze i pro další periferie.Význam LPT klesá.Konektor má 25pólů, na počítači má konektor zdířky a kabel kolíčky.SPP – Standard Parallel Port. Přenosová rychlost paralelního portu v tomto režimu je cca 150 kB/s.
Pomalejší než paralelní, ale univerzálnější prosvoji snadnou programovatelnost.Má buď 25 nebo 9 pólů. 25 pólový má stejné provedení jako paralelní, ale na počítači jsou kolíky.9 pólový je menší a na počítači má také kolíky.
Sériové rozhraní – RS 232
Sériové rozhraní – RS 232
Obr. .1: Přenos dat prostřednictvím sériového portu
USB – Universal Seriál Bus
USB je externí sběrnice počítače.Vlastnosti USB: Podporuje až 5 úrovní zařízení Zařízení může být až 5 m od rozbočovače Podpora PnP
Používá tři přenosové rychlosti: Low Speed – 1,5Mb/s – max. 3m, i nestíněný k. Full Speed – 12Mb/s – max. 5m, stíněný kabel High Speed – 480Mb/s – norma USB 2
USB – Universal Seriál BusMožnost připojení až 127 zařízení.Možnost připojení zařízení za chodu počítače.Ve vedení i dva vodiče s napájecím napětím 5Vk napájení zaříjení s odběrem do 100 mAPodpora power managementu (automatické „uspávání“ momentálně nepracujících periferií)
IEEE 1394 FireWireIEEE 1394 je sériovou externí sběrnicí, pro zařízení přenášející velké množství dat. Konektor 6pinový a 4pinový Připojení až 63 zařízení Propojení až 1023 sběrnic Podpora PnP Podpora rychlostí: S100 (98,304 Mb/s), S200 (196,608Mb/s) a S400 (393,216 Mb/s)