Vad heter enheten för att koppla ihop en dator med andra datorer? Tja, om den här frågan snurrar i ditt huvud, då gör du rätt sak genom att läsa Denna artikel. Så en enhet för att koppla ihop en dator med andra är en adapter (med andra ord, vad är det? Hur fungerar det? Vilka funktioner utför det? Alla dessa frågor kan besvaras inom ramen för denna artikel.

Vad är en adapter

Detta är vad de kallar en enhet som direkt arbetar med dataöverföringsmediet. Tack vare det upprättas förbindelser med andra datorer direkt eller med hjälp av något annat.

Denna enhet löser problemet med att säkerställa tillförlitligheten för utbytet av binära data, som presenteras i form av motsvarande elektromagnetiska signaler. Deras överföring utförs med hjälp av externa kommunikationslinjer. Eftersom adaptern är en datorstyrenhet, fungerar den under kontroll av lämplig drivrutin för det operativsystem som används. Separationen av funktioner mellan dem kan variera beroende på implementeringen.

Adapterutveckling

Så vi vet redan att en enhet för att koppla ihop en dator med andra är en adapter. Låt oss nu ta en snabb titt på hur denna teknik utvecklades.

I de första lokala nätverken bar adaptrar, tillsammans med ett segment av koaxialkabel, hela utbudet av kommunikationsutrustning. Tack vare dem organiserades interaktionen mellan datorer. Då användes direkt interaktion mellan olika elektroniska datorer.

Denna teknik används än idag, men de flesta moderna standarder ett antal speciella kommunikationsenheter tillhandahålls också (till exempel en brygga, switch, hubb eller router). De tar över en del av funktionerna kring dataflödeskontroll.

Felaktiga antaganden

Du kan ofta höra eller läsa att enheten för att koppla ihop en dator med andra är en processor. Vet att detta inte är sant. En enhet för att koppla ihop en dator med andra kallas en adapter eller nätverkskort, men inget annat! Det är inte säkert känt var denna missuppfattning kom ifrån, men om någon har fel är det bättre att rätta honom.

Dataformatering och kodningsfunktioner

Adapterns funktioner är att information måste överföras i form av en ram med ett visst format. I det här fallet förstås kodning som presentation av information med hjälp av vissa signaler på ett sådant sätt att de kan tas emot på andra sidan, men innebörden i dem bör inte gå förlorad.

Låt oss ta en närmare titt på detta. Ramen innehåller flera servicefält. Dessa inkluderar adressen till den dator till vilken data måste överföras och varje bildruta. Den kommer att användas för att dra en slutsats om riktigheten av den lämnade informationen. Om kodning kan vi säga att dess betydelse är att övervinna störningar och förse den mottagande utrustningen med förmågan att känna igen mottagna data.

Det finns också några tekniska nyanser. Så när den används i lokalt nätverk Bredbandskabeladaptrar använder inte signalmodulering. Eftersom detta är nödvändigt endast när överföring sker över smalbandiga kommunikationslinjer (som sådana kan de vara telefonkanaler tonfrekvens).

Åtkomstfunktion

Följande funktion används vid interaktion med dataöversättningsmiljön. Den används i fall där det är nödvändigt att få åtkomst med en specifik algoritm.

Detta är nödvändigt på grund av driften av en delad dataöversättningsmiljö. Men det finns en tendens att överge detta tillvägagångssätt till förmån för individuella kommunikationskanaler mellan datorer och nätverkskommunikationsenheter (liknande vad som görs i trådbunden telefoni).

Konverterings- och synkroniseringsfunktion

Konvertering och synkronisering är nödvändiga för att tillhandahålla data i en läsbar form. Således, tack vare adaptern, kan information omvandlas från seriell form till parallell form och vice versa. Detta är nödvändigt eftersom för att förenkla synkroniseringsuppgiften (och även för att minska kostnaderna för kommunikationslinjer) överförs data gradvis - en bit efter en annan. Som jämförelse, i en dator flyttas information byte för byte.

När det gäller synkronisering kan vi säga att det är nödvändigt att upprätthålla en konstant konfliktfri interaktion mellan mottagaren och datasändaren. Adaptern löser detta problem framgångsrikt tack vare speciella kodningsmetoder som inte använder en extra buss med klocksignaler.

Tack vare denna metod säkerställs enkelt periodiska förändringar i tillståndet för signalen som sänds. Förutom problem med synkronisering på bitnivå löser adaptern liknande problem med relativa bytes och ramar.

Tekniska funktioner

Adaptrar kännetecknas av den interna databussen och den teknik som används. Så om vi pratar om det första fallet kan det finnas följande typer:

• EISA;

Med nätverksteknik är inte allt så enkelt. Vanligtvis stöder en adapter en av dem. Men trots detta överförs information utan problem. Detta uppnås på grund av att olika dataöverföringsmedier används. Till exempel kan en av de mest populära teknikerna - Ethernet - enkelt stödja koaxial- och fiberoptiska kablar eller oskärmade tvinnade par.

Om endast ett medium kan stödjas av adaptern, används omvandlare och sändtagare. Vilka är dessa enheter?

Transceivrar och omvandlare

Transceivers kallas också transceivers. De är en del nätverksadapter och representerar dess terminalenhet som ansluts till kabeln. Även om det bör noteras att de ursprungligen var placerade på kablar (om vi betraktar den första Ethernet-standarden), men sedan beslutades att det skulle vara mer bekvämt att placera dem på adaptern.

Istället för en transceiver kan du använda en omvandlare. Han sysslar med samordning av information vid användning av olika dataöverföringsmedier. Som ett exempel kan vi ge ett lokalt hemnätverk där det används tvinnat par med koaxialkabel.

Slutsats

Nåväl, uppgiften är klar - terminologin och funktionerna hos adaptrarna förklaras. Nu ska det inte finnas några frågor om vad enheten för att koppla ihop en dator med andra datorer kallas. Dessutom tittade vi på vilka funktioner som utförs av adaptrar, vilken utvecklingsväg de har tagit, och även hur de kan förbättras utan grundläggande förändringar. Informationen som tillhandahålls räcker inte för en fördjupad studie av ämnet, men som en början på att studera konstruktionen av fysisk dataöverföring kommer den att vara användbar för dig.

Design och syfte med moderkortet

Ett moderkort eller systemkort är ett kretskort i flera lager som är grunden för en dator, som bestämmer dess arkitektur, prestanda och kommunicerar mellan alla element som är anslutna till den och koordinerar deras arbete.

1. Introduktion.

Moderkortet är en av de viktigaste delarna av en dator, som bestämmer dess utseende och säkerställer interaktionen mellan alla som är anslutna till moderkort enheter.

Moderkortet innehåller alla huvudelementen i datorn, till exempel:

Utrustning systemlogik eller chipset - huvudkomponenten på moderkortet, som bestämmer vilken typ av processor, typ av RAM, typ av systembuss som kan användas;

Fack för installation av en processor. Bestämmer vilken typ av processorer som kan anslutas till moderkortet. Processorer kan använda olika systembussgränssnitt (till exempel FSB, DMI, QPI, etc.), vissa processorer kan ha ett integrerat grafiksystem eller minneskontroller, antalet "ben" kan skilja sig åt och så vidare. Följaktligen är det för varje typ av processor nödvändigt att använda sin egen plats för installation. Ofta missbrukar processor- och moderkortstillverkare detta, jagar ytterligare fördelar och skapar nya processorer som inte är kompatibla med befintliga typer slots, även om det hade kunnat undvikas. Som ett resultat, när du uppdaterar en dator, måste du byta inte bara processorn utan också moderkortet med alla följder.

- central processor - datorns huvudenhet, som utför matematiska, logiska operationer och kontrolloperationer för alla andra delar av datorn;

RAM-kontroller (Random Access Memory). Tidigare var RAM-kontrollern inbyggd i styrkretsen, men nu har de flesta processorer en inbyggd RAM-kontroller, vilket ökar den totala prestandan och avlastar kretsuppsättningen.

RAM är en uppsättning chips för tillfällig lagring av data. Moderna moderkort har möjlighet att ansluta flera RAM-chip samtidigt, vanligtvis fyra eller fler.

PROM (BIOS), som innehåller programvara som testar huvudkomponenterna i datorn och konfigurerar moderkortet. Och CMOS-minneslagringsinställningar BIOS-drift. Ofta installeras flera chips CMOS-minne för att snabbt kunna återställa datorns funktionalitet i en nödsituation, till exempel ett misslyckat överklockningsförsök;

Uppladdningsbart batteri eller batteri som driver CMOS-minnet;

I/O-kanalkontroller: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet, etc. Vilka I/O-kanaler som kommer att stödjas bestäms av vilken typ av moderkort som används. Vid behov kan ytterligare I/O-kontroller installeras i form av expansionskort;

En kvartsoscillator som producerar signaler som synkroniserar driften av alla datorelement;

Timers;

Avbryt styrenhet. Avbryt signaler från olika enheter gå inte direkt till processorn, utan till avbrottskontrollern, som ställer in avbrottssignalen med motsvarande prioritet till det aktiva tillståndet;

Kontakter för installation av expansionskort: grafikkort, ljudkort, etc.;

Spänningsregulatorer som omvandlar den ursprungliga spänningen till den spänning som krävs för att driva komponenterna installerade på moderkortet;

Övervakningsverktyg som mäter fläktens rotationshastighet, temperatur på huvuddatorelement, matningsspänning, etc.;

Ljudkort. Nästan alla moderkort innehåller inbyggda ljudkort som gör att du kan få hyfsad ljudkvalitet. Om det behövs kan du installera ytterligare diskret Ljudkort, vilket ger bättre ljud, men i de flesta fall krävs inte detta;

Inbyggd högtalare. Används främst för att diagnostisera systemets prestanda. Så, genom varaktigheten och sekvensen av ljudsignaler när du slår på datorn, kan de flesta hårdvarufel fastställas;

Bussar är ledare för att utbyta signaler mellan datorkomponenter.

2. Tryckt kretskort.

Grunden för moderkortet är det tryckta kretskortet. På kretskortet finns signallinjer, ofta kallade signalspår, som kopplar samman alla element på moderkortet. Om signalvägarna är för nära varandra kommer signalerna som sänds längs dem att störa varandra. Ju längre ett spår och ju högre dess datahastighet, desto mer stör det intilliggande spår och desto mer sårbart är det för sådana störningar.

Som ett resultat kan fel uppstå även i mycket tillförlitliga och dyra datorkomponenter. Därför är huvuduppgiften vid tillverkningen av ett kretskort att placera signalspåren på ett sådant sätt att störningseffekten på de sända signalerna minimeras. För att göra detta är det tryckta kretskortet gjort i flera lager, vilket kraftigt ökar det användbara området på det tryckta kretskortet och avståndet mellan spåren.

Vanligtvis har moderna moderkort sex lager: tre signallager, ett jordlager och två kraftplan.

Antalet kraft- och signallager kan dock variera beroende på moderkortens funktioner.

Markeringarna och längden på stigarna är oerhört viktiga för normal drift alla datorkomponenter, så när du väljer ett moderkort måste du Särskild uppmärksamhet var uppmärksam på kvaliteten på det tryckta kretskortet och banornas layout. Detta är särskilt viktigt om du ska använda datorkomponenter med icke-standardinställningar och driftsparametrar. Till exempel överklocka processorn eller minnet.

Det tryckta kretskortet innehåller alla komponenter i moderkortet och kontakter för anslutning av expansionskort och kringutrustning. Bilden nedan visar strukturplan placering av komponenter på kretskortet.

Låt oss ta en närmare titt på alla komponenter på moderkortet och börja med huvudkomponenten - styrkretsen.

3. Chipset.

Chipsetet eller systemlogikuppsättningen är huvuduppsättningen av chips på moderkortet som säkerställer att centralprocessorn, RAM, grafikkort, kringutrustning och andra komponenter som är anslutna till moderkortet fungerar gemensamt. Det är han som bestämmer moderkortets huvudparametrar: typen av processor som stöds, volymen, kanalen och typen av RAM, frekvensen och typen av systembussen och minnesbussen, uppsättningar av perifera kontroller och så vidare.

Som regel är moderna systemlogikuppsättningar byggda på basis av två komponenter, som är separata chipset anslutna till varandra med en höghastighetsbuss.

dock Nyligen det finns en tendens att kombinera norra och södra bryggor till en enda komponent, eftersom minneskontrollern i allt högre grad byggs in direkt i processorn, och därmed avlastar norra bryggan, och snabbare och snabbare snabba kanaler kommunikation med kringutrustning och expansionskort. Och tekniken för att producera integrerade kretsar utvecklas också, vilket gör dem mindre, billigare och förbrukar mindre energi.

Genom att kombinera norra och södra broarna till en styrkrets kan du öka systemets prestanda genom att minska tiden för interaktion med kringutrustning och interna komponenter, tidigare ansluten till den södra bron, men komplicerar avsevärt utformningen av chipset, gör det svårare att uppgradera och ökar något kostnaden för moderkortet.

Men än så länge är de flesta moderkort gjorda utifrån en styrkrets uppdelad i två komponenter. Dessa komponenter kallas norra och södra bron.

Namnen Northern och Southern är historiska. De indikerar platsen för chipsetkomponenterna i förhållande till PCI-bussen: norr är högre och söder är lägre. Varför en bro? Detta namn gavs till chipset baserat på de funktioner de utför: de tjänar till att ansluta olika bussar och gränssnitt.

Skälen till att dela upp chipset i två delar är följande:

1. Skillnader i hastighetslägen.

Northbridge arbetar med de snabbaste och mest bandbreddskrävande komponenterna. Dessa komponenter inkluderar grafikkortet och minnet. Men idag har de flesta processorer en inbyggd minneskontroller, och många har ett inbyggt grafiksystem, som, även om det är mycket sämre än diskreta grafikkort, fortfarande ofta används i budgetdatorer, bärbara datorer och netbooks. Därför minskar belastningen på norra bron varje år, vilket minskar behovet av att dela upp chipset i två delar.

2 till frekventa uppdateringar perifera standarder än de viktigaste delarna av datorn.

Standarder för kommunikationsbussar med minne, grafikkort och processorer ändras mycket mindre ofta än standarder för kommunikation med expansionskort och kringutrustning. Detta gör det möjligt att, vid ändring av kommunikationsgränssnittet med kringutrustning eller utveckla en ny kommunikationskanal, inte ändra hela styrkretsen, utan endast ersätta den södra bron. Dessutom fungerar den norra bron med snabbare enheter och är mer komplex än den södra bron, eftersom systemets övergripande prestanda till stor del beror på dess funktion. Därför är det dyrt och svårt arbete att ändra det. Men trots detta finns det en tendens att kombinera norra och södra broarna till en integrerad krets.

3.1. Norra brons huvudfunktioner.

North Bridge, som namnet antyder, utför funktionerna att styra och styra dataflödet från 4 bussar:

1. Kommunikationsbussar med processorn eller systembussen.
2. Minnesbussar.
3. Kommunikationsbussar med grafikadapter.
4. Kommunikationsbussar med södra bron.

Norra bron utformas i enlighet med utförda funktioner. Den består av ett systembussgränssnitt, ett kommunikationsbussgränssnitt med sydbryggan, en minneskontroller och ett kommunikationsbussgränssnitt med grafikkortet.

Nuförtiden har de flesta processorer en inbyggd minneskontroller, så minneskontrollerfunktionen kan övervägas norra bron föråldrad. Och med tanke på att det finns många typer av RAM kommer vi att lyfta fram en separat artikel för att beskriva minnet och tekniken för dess interaktion med processorn.

I budgetdatorer är ibland ett grafiksystem inbyggt i norra bron. Men för tillfället är det vanligare att installera grafiksystemet direkt i processorn, så vi kommer också att betrakta denna northbridge-funktion som föråldrad.

Chipsetets huvuduppgift är således att kompetent och snabbt distribuera alla förfrågningar från processorn, grafikkortet och sydbryggan, sätta prioriteringar och skapa en kö, om det behövs. Dessutom måste den vara så balanserad att den minskar stilleståndstiden så mycket som möjligt när datorkomponenter försöker komma åt vissa resurser.

Låt oss ta en närmare titt på de befintliga kommunikationsgränssnitten med processorn, grafikkortet och sydbryggan.

3.1.1. Gränssnitt för kommunikation med processorn.

För tillfället finns det följande gränssnitt för att ansluta processorn till norrbryggan: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.

FSB (Front Site Bus)- systembuss som användes för att kommunicera mellan centralprocessorn och norrbryggan på 1990- och 2000-talen. FSB utvecklat av Intel och användes först i datorer baserade på Pentium-processorer.

FSB-bussfrekvensen är en av de viktigaste parametrarna driften av datorn och avgör till stor del prestandan för hela systemet. Vanligtvis är det flera gånger mindre än processorns arbetsfrekvens.

Frekvenserna vid vilka centralprocessorn och systembussen arbetar har en gemensam referensfrekvens och beräknas i en förenklad form som Vp = Vo*k, där Vp är processorns arbetsfrekvens, Vo är referensfrekvensen, k är multiplikatorn. Typiskt i moderna system är referensfrekvensen lika med FSB-bussfrekvensen.

De flesta moderkort låter dig manuellt öka systembussfrekvensen eller multiplikatorn genom att ändra inställningarna i BIOS. I gamla moderkort liknande inställningarändras genom att omarrangera byglarna. Att öka systembussfrekvensen eller multiplikatorn ökar datorns prestanda. Men i de flesta moderna mellanprisprocessorer är multiplikatorn låst, och det enda sättet att öka prestandan hos ett datorsystem är att öka systembussfrekvensen.

FSB-frekvensen ökade gradvis från 50 MHz för Intel Pentium- och AMD K5-klassens processorer i början av 1990-talet, till 400 MHz för Xeon- och Core 2-klassens processorer i slutet av 2000-talet. Samtidigt ökade genomströmningen från 400 Mbit/s till 12800 Mbit/s.

FSB-bussen användes i Atom-, Celeron-, Pentium-, Core 2- och Xeon-processorer fram till 2008. För tillfället har denna buss ersatts av systembussarna DMI, QPI och Hyper Transport.

HyperTransport– en universell höghastighetspunkt-till-punkt-buss med låg latens, som används för att ansluta processorn till norrbryggan. HyperTransport-bussen är dubbelriktad, det vill säga för utbyte i varje riktning tilldelas en egen kommunikationslinje. Dessutom fungerar den med DDR-teknik (Double Data Rate) och överför data både när klockpulsen stiger och faller.

Tekniken utvecklades av HyperTransport Technology-konsortiet som leds av AMD. Det är värt att notera att HyperTransport-standarden är öppen, vilket gör att olika företag kan använda den i sina enheter.

Den första versionen av HyperTransport introducerades 2001 och tillät utbyte med en hastighet av 800 MT/s (800 megatransaktioner per sekund eller 838860800 utbyten per sekund) med en maximal genomströmning på 12,8 GB/s. Men redan 2004 släpptes den ny modifiering HyperTransport-buss (v.2.0), ger 1,4 GTr/s med en maximal genomströmning på 22,4 GB/s, vilket är nästan 14 gånger större än FSB-bussens kapacitet.

Den 18 augusti 2008 släpptes modifiering 3.1, med en hastighet av 3,2 GTr/s, med en genomströmning på 51,6 GB/s. Detta är för närvarande den snabbaste versionen av HyperTransport-bussen.

HyperTransport-tekniken är mycket flexibel och låter dig variera både bussfrekvensen och dess bitdjup. Detta gör att den kan användas inte bara för att ansluta processorn till nordbryggan och RAM-minnet, utan också i långsamma enheter. Samtidigt leder möjligheten att minska bitkapaciteten och frekvensen till energibesparingar.

Minimum klockfrekvens buss – 200 MHz, medan data kommer att överföras med en hastighet av 400 MTr/s, på grund av DDR-teknik, och minsta bitbredd är 2 bitar. Med minimiparametrar kommer den maximala genomströmningen att vara 100 MB/s. Alla följande stödda frekvenser och bitdjup är multiplar av minsta klockfrekvens och bitdjup upp till hastighet - 3,2 GTr/s, och bitdjup - 32 bitar, för HyperTransport v 3.1-revisionen.

DMI (Direct Media Interface)– en punkt-till-punkt seriell buss som används för att ansluta processorn till chipsetet och för att ansluta chipsets södra brygga med den norra bryggan. Utvecklad av Intel 2004.

För att kommunicera mellan processorn och styrkretsen används vanligtvis 4 DMI-kanaler, vilket ger en maximal genomströmning på upp till 10 GB/s för DMI 1.0-revisionen och 20 GB/s för DMI 2.0-revisionen som introducerades 2011. Budgetmobilsystem kan använda en buss med två DMI-kanaler, vilket minskar genomströmningen med hälften jämfört med 4-kanalsalternativet.

Ofta, i processorer som använder kommunikation med styrkretsen via DMI-bussen, tillsammans med minneskontrollern, är en PCI Express-busskontroller inbyggd som säkerställer interaktion med grafikkortet. I det här fallet finns det inget behov av en norrbro, och chipsetet utför bara funktionerna att interagera med expansionskort och kringutrustning. Med denna moderkortsarkitektur krävs inte en höghastighetskanal för att interagera med processorn, och DMI-bussen har mer än tillräckligt med bandbredd.

QPI (QuickPath Interconnect)– en punkt-till-punkt seriell buss som används för att kommunicera processorer med varandra och med chipset. Introducerades av Intel 2008 och används i HiEnd-processorer som Xeon, Itanium och Core i7.

QPI-bussen är dubbelriktad, det vill säga för utbyte i varje riktning finns det en separat kanal, som var och en består av 20 kommunikationslinjer. Därför är varje kanal 20-bitar, varav nyttolasten står för endast 16 bitar. QPI-bussen arbetar med hastigheter på 4,8 och 6,4 GTr/s, med en maximal genomströmning på 19,2 respektive 25,6 GB/s.

Vi granskade kort de viktigaste gränssnitten för att ansluta processorn till chipsetet. Därefter kommer vi att titta på gränssnitten för att ansluta North Bridge till grafikkortet.

3.1.2. Gränssnitt för kommunikation med grafikadaptern.

Först att kontakta GPU använde den vanliga bussen ICA, VLB och sedan PCI, men mycket snabbt räckte bandbredden på dessa bussar inte längre för att arbeta med grafik, särskilt efter spridningen av tredimensionell grafik, vilket krävde enorm kraft för beräkningar och hög bussbandbredd för överföring av texturer och bildparametrar.

De vanliga bussarna ersattes av en specialiserad AGP-buss, optimerad för att arbeta med en grafikkontroller.

AGP (Accelerated Graphics Port)– en specialiserad 32-bitars buss för att arbeta med en grafikadapter, utvecklad 1997 av Intel.

AGP-bussen arbetade med en klockfrekvens på 66 MHz och stödde två driftlägen: med DMA-minne (Direct Memory Access) och DME-minne (Direct in Memory Execute).

I DMA-läge ansågs huvudminnet vara det inbyggda minnet i videoadaptern, och i DME-läge var det grafikkortets minne, som tillsammans med huvudminnet fanns i ett enda adressutrymme, och videoadapter kan komma åt både det inbyggda minnet och huvudminnet på datorn.

Närvaron av DME-läget gjorde det möjligt att minska mängden minne inbyggt i videoadaptern och därmed minska dess kostnad. Arbetssättet för att arbeta med DME-minne kallas AGP-texturering.

Men mycket snart räckte inte AGP-bussens bandbredd längre för att fungera i DME-läge, och tillverkarna började öka volymen av det inbyggda minnet. Snart slutade ökningen av det inbyggda minnet att hjälpa och bandbredden på AGP-bussen blev absolut otillräcklig.

Den första versionen av AGP-bussen, AGP 1x, fungerade med en klockfrekvens på 66 MHz och hade en maximal dataöverföringshastighet på 266 MB/s, vilket inte räckte för full drift i DME-läge och inte översteg hastigheten för dess föregångaren, PCI-bussen (PCI 2.1 - 266 MB/s). Därför förbättrades bussen nästan omedelbart och ett läge för dataöverföring på kanten och fallet av klockpulsen introducerades, vilket med samma klockfrekvens på 66 MHz gjorde det möjligt att få en genomströmning på 533 MB/s. Detta läge kallades AGP 2x.

Den första versionen av AGP 1.0 på marknaden stödde AGP 1x och AGP 2x driftlägen.

1998 introducerades en ny revidering av bussen - AGP 2.0, som stöder AGP 4x driftläge, där 4 datablock överfördes per klockcykel, som ett resultat nådde genomströmningen 1 GB/s.

Samtidigt ändrades inte referensbussens klockfrekvens och förblev lika med 66 MHz, och för att göra det möjligt att sända fyra block av data i en klockcykel introducerades en extra signal som går synkront med referensklockfrekvensen, men med en frekvens på 133 MHz. Data överfördes vid ökningen och minskningen av klockpulsen för den extra signalen.

Samtidigt sänktes matningsspänningen från 3,3 V till 1,5 V, som ett resultat var grafikkort som släpptes endast för AGP 1.0-revisionen inkompatibla med grafikkort av AGP 2.0 och efterföljande revisioner av AGP-bussen.

2002 släpptes revision 3.0 av AGP-bussen. Bussreferensfrekvensen förblev oförändrad, men den extra klockpulsen, utlöst synkront med referensfrekvensen, var redan 266 MHz. Samtidigt överfördes 8 block per 1 klockcykel av referensfrekvensen, och den maximala hastigheten var 2,1 GB/s.

Men trots alla förbättringar av AGP-bussen utvecklades videoadaptrar snabbare och krävde en kraftfullare buss. Så AGP-bussen ersattes av PCI express.

PCI expressär en punkt-till-punkt seriell dubbelriktad buss utvecklad 2002 av den ideella gruppen PCI-SIG, som inkluderade företag som Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems och andra.

Huvuduppgiften för PCI-expressbussen är att ersätta AGP-grafikbussen och den parallella universella PCI-bussen.

Revideringen av PCI express 1.0-bussen arbetar med en klockfrekvens på 2,5 GHz, medan den totala genomströmningen av en kanal är 400 MB/s, eftersom det för varje 8 bitar av data som överförs finns 2 servicebitar och bussen är dubbelriktad, dvs. är att utbyten i båda riktningarna sker samtidigt. Bussen använder vanligtvis flera kanaler: 1, 2, 4, 8, 16 eller 32, beroende på vilken bandbredd som krävs. Sålunda är bussar baserade på PCI express i det allmänna fallet en uppsättning oberoende seriella dataöverföringskanaler.

Så när du använder PCI-expressbussen används vanligtvis en 16-kanals buss för att kommunicera med grafikkort och en enkelkanalsbuss används för att kommunicera med expansionskort.

Den teoretiska maximala totala genomströmningen för en 32-kanals buss är 12,8 GB/s. Samtidigt, till skillnad från PCI-bussen, som delade bandbredden mellan alla anslutna enheter, är PCI-expressbussen byggd på principen om en "stjärna"-topologi och varje ansluten enhet ges ensam äganderätt till hela bussens bandbredd.

I PCI express 2.0-revisionen, som introducerades den 15 januari 2007, ökades bussens bandbredd med två gånger. För en busskanal var den totala genomströmningen 800 MB/s, och för en 32-kanals buss – 25,6 GB/s.

I revideringen av PCI express 3.0, som presenterades i november 2010, ökades bussgenomströmningen med två gånger, och det maximala antalet transaktioner ökade från 5 till 8 miljarder, och den maximala genomströmningen ökade med två gånger, tack vare en förändring i principen för informationskodning, där varje 129:e databit finns bara 2 servicebitar, vilket är 13 gånger mindre än i versionerna 1.0 och 2.0. Således, för en busskanal blev den totala genomströmningen 1,6 GB/s, och för en 32-kanals buss – 51,2 GB/s.

Men PCI express 3.0 har precis kommit in på marknaden och de första moderkorten som stöder denna buss började dyka upp i slutet av 2011, och massproduktion av enheter som stöder PCI express 3.0 bussen är planerad till 2012.

Det är värt att notera att för närvarande är genomströmningen av PCI express 2.0 tillräckligt för normal funktion videoadaptrar och övergången till PCI express 3.0 kommer inte att ge en signifikant ökning av prestanda i kombinationen processor-videokort. Men som man säger, vänta och se.

Inom en snar framtid är det planerat att släppa en revidering av PCI express 4.0, där hastigheten kommer att ökas med ytterligare 2 gånger.

På senare tid har det funnits en tendens att integrera PCI Express-gränssnittet direkt i processorn. Vanligtvis har sådana processorer också en inbyggd minneskontroller. Som ett resultat finns det inget behov av en norrbro, och chipsetet är byggt på basis av en integrerad krets, vars huvuduppgift är att säkerställa interaktion med expansionskort och kringutrustning.

Detta avslutar granskningen av kommunikationsgränssnitten mellan den norra bron och videoadaptern och går vidare till en översyn av kommunikationsgränssnitten mellan den norra bron och den södra bron.

3.1.3. Kommunikation gränssnitt med södra bron.

Under ganska lång tid användes PCI-bussen för att koppla norra bron till söderbron.

PCI (Peripheral component interconnect) är en buss för anslutning av expansionskort till moderkortet, utvecklad 1992 av Intel. Den användes också länge för att förbinda norra bron med södra bron. Men när prestandan för expansionskort ökade blev bandbredden otillräcklig. Det ersattes av mer produktiva däck, först från uppgifterna att förbinda norra och södra broarna, och sedan senaste åren och för kommunikation med expansionskort började de använda en snabbare buss - PCI express.

Grundläggande specifikationer PCI-bussar är följande:

Granska	1.0	2.0	2.1	2.2	2.3
releasedatum	1992	1993	1995	1998	2002
Lite djup	32	32	32/64	32/64	32/64
Frekvens	33 MHz	33 MHz	33/66 MHz	33/66 MHz	33/66 MHz
Bandbredd	132 MB/s	132 MB/s	132/264/528 MB/s	132/264/528 MB/s	132/264/528 MB/s
Signalspänning	5 V	5 V	5/3,3 V	5/3,3 V	5/3,3 V
Hot swap	Nej	Nej	Nej	Det finns	Det finns

Det finns andra versioner av PCI-bussar, till exempel för användning i bärbara datorer och annat bärbara enheter, eller övergångsalternativ mellan huvudrevisionerna, men eftersom PCI-gränssnittet för närvarande praktiskt taget ersätts av snabbare bussar, kommer jag inte att beskriva i detalj egenskaperna hos alla revisioner.

När du använder bussen för att ansluta norra och södra broar kommer blockschemat för moderkortet att se ut så här:

Som framgår av figuren var norra och södra bryggorna kopplade till PCI-bussen tillsammans med expansionskort. Bussens bandbredd delades upp mellan alla enheter som var anslutna till den, och därför reducerades den deklarerade toppgenomströmningen inte bara av den överförda serviceinformationen, utan också av konkurrerande enheter anslutna till bussen. Som ett resultat började bussens bandbredd med tiden att räcka och för kommunikationen mellan norra och södra broarna började man använda bussar som: navlänk, DMI, HyperTransport och PCI-bussen stannade kvar en kort tid som en anslutning till expansionskort.

Navlänkbussen var den första som ersatte PCI.

hublink buss– 8-bitars punkt-till-punkt-buss utvecklad av Intel. Bussen arbetar med en frekvens på 66 MHz och sänder 4 byte per klockcykel, vilket möjliggör en maximal genomströmning på 266 MB/sek.

Introduktionen av hublink-bussen förändrade moderkortets arkitektur och avlastade PCI-bussen. PCI-bussen började endast användas för kommunikation med kringutrustning och expansionskort, och hublink-bussen användes endast för kommunikation med nordbryggan.

Genomströmningen av hublink-bussen var jämförbar med den för PCI-bussen, men eftersom den inte behövde dela kanalen med andra enheter och PCI-bussen var avlastad, var genomströmningen ganska tillräcklig. Men Datorteknik står inte stilla och hublink-bussen används praktiskt taget inte för tillfället på grund av otillräcklig prestanda. Den har ersatts av däck som DMI och HyperTransport.

En kort beskrivning av DMI-bussen och HyperTransport gavs i avsnittet, så jag kommer inte att upprepa det.

Det fanns andra gränssnitt för att ansluta norra bron till södra bron, men de flesta av dem är redan hopplöst föråldrade eller sällan använda, så vi kommer inte att fokusera på dem. Detta avslutar översikten av norra brons huvudfunktioner och utformning och går vidare till södra bron.

3.2. Huvudfunktionerna för Södra bron.

South Bridge är ansvarig för att organisera interaktion med långsamma datorkomponenter: expansionskort, kringutrustning, in-/utgångsenheter, kommunikationskanaler mellan maskiner och så vidare.

Det vill säga, South Bridge vidarebefordrar data och förfrågningar från enheter som är anslutna till den till North Bridge, som överför dem till processorn eller RAM, och tar emot processorkommandon och data från RAM från North Bridge, och vidarebefordrar dem till enheterna som är anslutna till Det.

Den södra bron inkluderar:

Kommunikationsbusskontroller med nordbrygga (PCI, hublink, DMI, HyperTransport, etc.);

Kommunikationsbusskontroller med expansionskort (PCI, PCIe, etc.);

Styrenhet för kommunikationslinjer med kringutrustning och andra datorer (USB, FireWire, Ethernet, etc.);

Kommunikationsbussstyrenhet med hårddiskar(ATA, SATA, SCSI, etc.);

Kommunikationsbussstyrenhet med långsamma enheter(ISA, LPC, SPI bussar, etc.).

Låt oss ta en närmare titt på kommunikationsgränssnitten som används av den södra bron och de kringutrustningskontroller som är inbyggda i den.

Vi har redan övervägt kommunikationsgränssnitten mellan norra bron och södra bron. Låt oss därför omedelbart gå vidare till kommunikationsgränssnitt med expansionskort.

3.2.1. Kommunikationsgränssnitt med expansionskort.

För närvarande är huvudgränssnitten för utbyte med expansionskort PCI och PCIexpress. Men PCI-gränssnittet byts ut aktivt, och under de närmaste åren kommer det praktiskt taget att bli historia och kommer endast att användas i vissa specialiserade datorer.

Beskrivning och korta egenskaper PCI-gränssnitt och PCIexpress har jag redan nämnt i den här artikeln, så jag kommer inte att upprepa mig själv. Låt oss gå direkt till övervägandet av kommunikationsgränssnitt med kringutrustning, in- och utgångsenheter och andra datorer.

3.2.2. Kommunikationsgränssnitt med kringutrustning, in- och utgångsenheter och andra datorer.

Det finns ett brett utbud av gränssnitt för kommunikation med kringutrustning och andra datorer, varav de vanligaste är inbyggda i moderkortet, men du kan även lägga till vilket som helst av gränssnitten med hjälp av expansionskort kopplade till moderkortet via PCI- eller PCIexpress-bussen.

Jag tar med dig kort beskrivning och egenskaper hos de mest populära gränssnitten.

USB (Universal Serial Bus)– en universell seriell dataöverföringskanal för anslutning av medelhastighets- och låghastighets kringutrustning till en dator.

Bussen är strikt orienterad och består av en kanalstyrenhet och flera terminalenheter anslutna till den. Vanligtvis är USB-kanalkontroller inbyggda i moderkortets södra brygga. Moderna moderkort kan rymma upp till 12 USB-kanalkontroller med två portar vardera.

Det är omöjligt att ansluta två kanalkontroller eller två slutenheter, så du kan inte direkt ansluta två datorer eller två kringutrustning till varandra via en USB-kanal.

Ytterligare enheter kan dock användas för att kommunicera mellan tvåkanalskontroller. Till exempel en Ethernet-adapteremulator. Två datorer ansluter till den via en USB-kanal, och båda ser slutenheten. Ethernet-adaptern vidarebefordrar data som tas emot från en dator till en annan och emulerar Ethernet-nätverksprotokollet. Det är dock nödvändigt att installera specifika förare Ethernet-adapteremulator för varje ansluten dator.

USB-gränssnittet har inbyggda kraftledningar, vilket gör att du kan använda enheter utan egen strömkälla eller samtidigt ladda batterierna till slutenheter, som telefoner, samtidigt som du utbyter data.

Men om en multiplikator (USB-hubb) används mellan kanalkontrollern och slutenheten, måste den ha extra extern ström för att förse alla enheter som är anslutna till den med den ström som krävs enligt standarden USB-gränssnitt. Om du använder en USB-hubb utan ytterligare källa strömförsörjning, sedan om du ansluter flera enheter utan sina egna strömkällor, kommer de troligen inte att fungera.

USB stöder hot plugging av slutenheter. Detta är möjligt på grund av det längre jordstiftet än signalstiften. Därför stängs jordkontakterna först vid anslutning av en terminalenhet, och potentialskillnaden mellan datorn och terminalenheten utjämnas. Därför leder ytterligare anslutning av signalledare inte till en spänningsöverspänning.

För närvarande finns det tre huvudrevisioner av USB-gränssnittet (1.0, 2.0 och 3.0). Dessutom är de kompatibla från botten och upp, det vill säga enheter avsedda för version 1.0 kommer att fungera med gränssnittet för version 2.0, respektive enheter avsedda för USB 2.0 kommer att fungera med USB 3.0, men enheter för USB 3.0 kommer troligen inte att fungera med USB 2.0-gränssnitt.

Låt oss titta på gränssnittets huvudegenskaper, beroende på revisionen.

USB 1.0 är den första versionen av USB-gränssnittet, släppt i november 1995. 1998 slutfördes revideringen, fel och brister åtgärdades. Den resulterande revideringen av USB 1.1 var den första som fick stor spridning.

De tekniska egenskaperna för revisionerna 1.0 och 1.1 är följande:

Dataöverföringshastighet – upp till 12 Mbit/s (fullhastighetsläge) eller 1,5 Mbit/s (låghastighetsläge);

Den maximala kabellängden är 5 meter för låghastighetsläge och 3 meter för fullhastighetsläge;

USB 2.0 – version släppt i april 2000. Huvudskillnaden från föregående version- öka maxhastighet dataöverföring upp till 480 Mbit/s. I praktiken kan hastigheter på 480 Mbit/s inte uppnås på grund av stora förseningar mellan begäran om dataöverföring och överföringsstart.

De tekniska egenskaperna för revision 2.0 är följande:

Dataöverföringshastighet – upp till 480 Mbit/s (höghastighet), upp till 12 Mbit/s (fullhastighetsläge) eller upp till 1,5 Mbit/s (låghastighetsläge);

Synkron dataöverföring (på begäran);

Halvduplexutbyte (överföring är möjlig i endast en riktning åt gången);

Den maximala kabellängden är 5 meter;

Det maximala antalet anslutna enheter till en styrenhet (inklusive multiplikatorer) är 127;

Det är möjligt att ansluta enheter som arbetar i lägen med olika bandbredder till en USB-styrenhet;

Matningsspänning för kringutrustning – 5 V;

Maximal ström - 500 mA;

Kabeln består av fyra kommunikationslinjer (två linjer för att ta emot och överföra data, och två linjer för att driva kringutrustning) och en jordningsfläta.

USB 3.0 – version släppt i november 2008. I den nya revisionen ökades hastigheten med en storleksordning, till 4800 Mbit/s, och strömstyrkan nästan fördubblades, till 900 mA. Samtidigt har det förändrats mycket utseende kontakter och kablar, men uppåtkompatibiliteten kvarstår. De där. Enheter som kör USB 2.0 kommer att kunna ansluta till 3.0-kontakten och fungerar.

De tekniska egenskaperna för revision 3.0 är följande:

Dataöverföringshastighet – upp till 4800 Mbit/s (SuperSpeed ​​​​läge), upp till 480 Mbit/s (Höghastighetsläge), upp till 12 Mbit/s (Full-Speed ​​​​läge) eller upp till 1,5 Mbit/ s (låghastighetsläge) );

Dubbelbussarkitektur (låghastighets-/fullhastighets-/höghastighetsbuss och separat SuperSpeed-buss);

Asynkron dataöverföring;

Duplexutbyte i SuperSpeed-läge (sända och ta emot data samtidigt) och simplex i andra lägen.

Den maximala kabellängden är 3 meter;

Det maximala antalet anslutna enheter till en styrenhet (inklusive multiplikatorer) är 127;

Matningsspänning för kringutrustning – 5 V;

Maximal ström - 900 mA;

Förbättrat energihanteringssystem för att spara energi när slutenheter är inaktiva;

Kabeln består av åtta kommunikationslinjer. De fyra kommunikationslinjerna är desamma som i USB 2.0. Ytterligare två kommunikationslinjer - för datamottagning och två - för överföring i SuperSpeed-läge och två jordningsflätor: en för dataöverföringskablar i låghastighets-/fullhastighets-/höghastighetsläge och en för kablar används i SuperSpeed-läge.

IEEE 1394 (Institutet för elektriska och elektroniska ingenjörer)– en standard för seriell höghastighetsbuss som antogs 1995. Olika företag kallar däck utformade för denna standard olika. Apple har FireWire, Sony har i.LINK, Yamaha har mLAN, Texas Instruments har Lynx, Creative har SB1394 och så vidare. Detta leder ofta till förvirring, men trots de olika namnen är de samma däck som fungerar enligt samma standard.

Denna buss är utformad för att ansluta höghastighets kringutrustning såsom externa hårddiskar, digitala videokameror, musiksyntar och så vidare.

De viktigaste tekniska egenskaperna hos däcket är följande:

Den maximala dataöverföringshastigheten varierar från 400 Mbit/s, för revision IEEE 1394, till 3,2 Gbit/s, för revision IEEE 1394b;

Den maximala kommunikationslängden mellan två enheter varierar från 4,5 meter, för IEEE 1394-revision, till 100 meter, för IEEE 1394b-revision och äldre;

Det maximala antalet enheter kopplade i serie till en styrenhet är 64, inklusive IEEE-hubbar. I detta fall delar alla anslutna enheter bussbandbredden. Varje IEEE-hubb kan ansluta upp till 16 fler enheter. Istället för att ansluta en enhet kan du ansluta en bussbygel, genom vilken du kan ansluta ytterligare 63 enheter. Totalt kan du ansluta upp till 1023 bussbyglar, vilket gör att du kan organisera ett nätverk med 64 449 enheter. Fler enheter kan inte anslutas, eftersom i IEEE 1394-standarden har varje enhet en 16-bitars adress;

Möjlighet att koppla flera datorer till ett nätverk;

Hotpluggning och urkoppling av enheter;

Möjlighet att använda bussdrivna enheter som inte har egen strömkälla. I det här fallet är den maximala strömmen upp till 1,5 Ampere, och spänningen är från 8 till 40 Volt.

Ethernet– konstruktionsstandard dator nätverk baserad på paketdatateknik, utvecklad 1973 av Robert Metclough från Xerox PARC Corporation.

Standarden definierar typer av elektriska signaler och regler för trådbundna anslutningar, beskriver ramformat och dataöverföringsprotokoll.

Det finns dussintals olika versioner av standarden, men de vanligaste idag är en grupp standarder: Fast Ethernet och Gigabit Ethernet.

Fast Ethernet ger dataöverföring i hastigheter upp till 100 Mbit/s. Och dataöverföringsräckvidden i ett nätverkssegment utan repeatrar är från 100 meter (100BASE-T standardgrupp, med tvinnad parkabel för dataöverföring) till 10 kilometer (100BASE-FX standardgrupp, med enkelläges optisk fiber för dataöverföring) .

Gigabit Ethernet ger dataöverföringshastigheter upp till 1 Gbit/s. Och dataöverföringsräckvidden i ett nätverkssegment utan repeatrar är från 100 meter (1000BASE-T standardgrupp, med fyra tvinnade par för dataöverföring) till 100 kilometer (1000BASE-LH standardgrupp, med enkelmodsfiber för dataöverföring).

För att överföra stora mängder information finns det tio, fyrtio och hundra gigabit Ethernet-standarder som fungerar på basis av fiberoptiska kommunikationslinjer. Men mer detaljer om dessa standarder och om Ethernet-teknik i allmänhet kommer att beskrivas i en separat artikel som ägnas åt maskin-till-maskin-kommunikation.

WiFi – trådlös linje kommunikation, etablerat 1991 av det nederländska företaget NCR Corporation/AT&T. WiFi är baserat på IEEE 802.11-standarden. och används både för kommunikation med kringutrustning och för att organisera lokala nätverk.

Wi-Fi låter dig ansluta två datorer eller en dator och en kringutrustning direkt med hjälp av punkt-till-punkt-teknik, eller organisera ett nätverk med en åtkomstpunkt till vilken flera enheter kan anslutas samtidigt.

Den maximala dataöverföringshastigheten beror på revisionen av IEEE 802.11-standarden som används, men i praktiken kommer den att vara betydligt lägre än de deklarerade parametrarna, på grund av overheadkostnader, förekomsten av hinder i signalvägen, avståndet mellan signalkällan och mottagaren och andra faktorer. I praktiken kommer den genomsnittliga genomströmningen i bästa fall att vara 2-3 gånger mindre än den deklarerade maximala genomströmningen.

Beroende på revidering av standarden, genomströmningen Wi-Fi-kapacitet Nästa:

Revidering av standarden	Klockfrekvens	Påstådd maximal effekt	medelhastighet dataöverföring i praktiken	Kommunikationsområde inomhus/utomhus
802.11a	5 GHz	54 Mbit/s	18,4 Mbit/s	35/120 m
802.11b	2,4 GHz	11 Mbit/s	3,2 Mbit/s	38/140 m
802,11g	2,4 GHz	54 Mbit/s	15,2 Mbit/s	38/140 m
802.11n	2,4 eller 5 GHz	600 Mbit/s	59,2 Mbit/s	70/250 m

Det finns många andra gränssnitt för att kommunicera med kringutrustning och organisera lokala nätverk. De är dock sällan inbyggda i moderkortet och används vanligtvis som expansionskort. Därför kommer vi att överväga dessa gränssnitt, tillsammans med de som beskrivs ovan, i en artikel som ägnas åt maskin-till-maskin-kommunikation, och nu kommer vi att gå vidare till en beskrivning av kommunikationsgränssnitten för den södra bron med hårddiskar.

3.2.3. Gränssnitt för söderbrygga kommunikationsbussar med hårddiskar.

Från början användes ATA-gränssnittet för att kommunicera med hårddiskar, men senare ersattes det av mer bekväma och moderna SATA- och SCSI-gränssnitt. Här är en kort översikt över dessa gränssnitt.

ATA (Advanced Technology Attachment) eller PATA (Parallell ATA)– Parallellt kommunikationsgränssnitt utvecklat 1986 av företaget Western digital. På den tiden hette det IDE (Integrated Drive Electronics), men döptes senare om till ATA, och med tillkomsten av SATA-gränssnittet 2003 döptes PATA om till PATA.

Att använda PATA-gränssnittet innebär att hårddiskkontrollern inte sitter på moderkortet eller i form av ett expansionskort, utan är inbyggd i själva hårddisken. På moderkortet, nämligen i den södra bron, finns bara en PATA-kanalkontroller.

För att ansluta hårddiskar med PATA-gränssnitt används vanligtvis en 40-ledarkabel. Med introduktionen av PATA/66-läget dök dess 80-trådsversion upp. Kabelns maximala längd är 46 cm Två enheter kan anslutas till en kabel, och en av dem måste vara en master och den andra en slav.

Det finns flera revisioner av PATA-gränssnittet, som skiljer sig i dataöverföringshastighet, driftslägen och andra funktioner. Nedan är de viktigaste revisionerna av PATA-gränssnittet.

I praktiken är bussgenomströmningen mycket lägre än den angivna teoretiska genomströmningen, på grund av omkostnader för att organisera utbytesprotokollet och andra förseningar. Dessutom, om två hårddiskar är anslutna till bussen kommer bandbredden att delas mellan dem.

2003 ersattes PATA-gränssnittet av SATA-gränssnittet.

SATA (Serial ATA) – Seriellt gränssnitt anslutning av den södra bron med hårddiskar, utvecklad 2003.

När du använder SATA-gränssnittet ansluts varje enhet med sin egen kabel. Dessutom är kabeln mycket smalare och bekvämare än kabeln som används i PATA-gränssnittet, och har maximal längd upp till 1 meter. En separat kabel förser hårddisken med ström.

Och även om det totala antalet kablar ökar jämfört med PATA-gränssnittet, eftersom varje enhet är ansluten med två kablar, blir det lediga utrymmet inuti systemenheten betydligt större. Detta leder till förbättrad effektivitet i kylsystemet, förenklar åtkomst till olika element dator, och systemenheten ser mer presentabel ut från insidan.

För tillfället finns det tre huvudrevisioner av SATA-gränssnittet. Tabellen nedan visar huvudparametrarna för revisioner.

SCSI-gränssnittet skiljer sig från dessa gränssnitt.

SCSI (Small Computer System Interface)– universalbuss för anslutning av höghastighetsenheter som hårddiskar, DVD-enheter och Blue-Ray, skannrar, skrivare och så vidare. Bussen har hög genomströmning, men är komplex och dyr. Därför används den främst i servrar och industriella datorsystem.

Den första revideringen av gränssnittet presenterades 1986. Just nu finns det cirka 10 revideringar av däcket. Tabellen nedan visar huvudparametrarna för de mest populära revisionerna.

Gränssnittsrevision	Lite djup	Dataöverföringsfrekvens	Max. genomströmning	Kabellängd (m)	Max. antal enheter	Släppte
SCSI-1	8 bitar	5 MHz	40 Mbit/s	6	8	1986
SCSI-2	8 bitar	10 MHz	80 Mbit/s	3	8	1989
SCSI-3	8 bitar	20 MHz	160 Mbit/s	3	8	1992
Ultra-2 SCSI	8 bitar	40 MHz	320 Mbit/s	12	8	1997
Ultra-3 SCSI	16 bitar	80 MHz	1,25 Gbit/s	12	16	1999
Ultra-320 SCSI	16 bitar	160 MHz	2,5 Gbit/s	12	16	2001
Ultra-640 SCSI	16 bitar	320 MHz	5 Gbit/s	12	16	2003

Att öka genomströmningen av ett parallellt gränssnitt är förknippat med ett antal svårigheter och först och främst är detta skydd mot elektromagnetisk störning. Och varje kommunikationslinje är en källa till elektromagnetisk störning. Ju fler kommunikationslinjer det finns i en parallell buss, desto mer kommer de att störa varandra. Ju högre sändningsfrekvens, desto mer elektromagnetisk störning finns, och desto mer påverkar det dataöverföringen.

Utöver detta problem finns det mindre betydande problem, till exempel:

• komplexiteten och de höga kostnaderna för att producera en parallell buss;
• problem med synkron dataöverföring längs alla busslinjer;
• komplexiteten hos enheten och högt pris på busskontroller;
• komplexiteten i att organisera en full-duplex-enhet;
• svårigheten att förse varje enhet med en egen buss osv.

Som ett resultat är det lättare att överge ett parallellt gränssnitt till förmån för ett seriellt med en högre klockfrekvens. Vid behov kan du använda flera seriella linjer anslutningar placerade längre ifrån varandra och skyddade av flätad skärmning. Detta är vad de gjorde när de flyttade från den parallella PCI-bussen till den seriella PCI-expressen, från PATA till SATA. SCSI-bussen följde samma utvecklingsväg. Så här såg SAS-gränssnittet ut 2004.

SAS (Serial Attached SCSI)– en punkt-till-punkt seriell buss som ersatte den parallella SCSI-bussen. För kommunikation över SAS-bussen används SCSI-kommandomodellen, men genomströmningen har ökat till 6 Gbit/s (SAS revision 2, släppt 2010).

Under 2012 är det planerat att släppa en revidering av SAS 3, med en genomströmning på 12 Gbit/s, men enheter som stöder denna revision kommer inte att börja dyka upp i massor förrän 2014.

Glöm inte heller att SCSI-bussen var vanlig, så att du kunde ansluta upp till 16 enheter, och alla enheter delade bussens bandbredd. Och SAS-bussen använder en punkt-till-punkt-topologi. Och därför är varje enhet ansluten med sin egen kommunikationslinje och tar emot hela bussens bandbredd.

En SCSI- och SAS-kontroller är sällan inbyggd i ett moderkort, eftersom de är ganska dyra. De är vanligtvis anslutna som expansionskort till PCI- eller PCI-expressbussen.

3.2.4. Kommunikationsgränssnitt med långsamma moderkortskomponenter.

För att kommunicera med långsamma komponenter på moderkort, till exempel med anpassade ROM eller låghastighetsgränssnittskontroller, används specialiserade bussar, såsom ISA, MCA, LPS och andra.

ISA-bussen (Industry Standard Architecture) är en 16-bitars buss utvecklad 1981. ISA arbetade med en klockhastighet på 8 MHz och hade en genomströmning på upp till 8 MB/s. Däcket har länge varit föråldrat och används inte i praktiken.

Ett alternativ till ISA-bussen var MCA-bussen (Micro Channel Architecture), utvecklad 1987 av Intel. Denna buss var 32-bitars med en dataöverföringsfrekvens på 10 MHz och en bandbredd på upp till 40 Mbit/s. Plug and Play-teknik som stöds. Men bussens stängda karaktär och IBM:s strikta licenspolicy gjorde den impopulär. För tillfället används bussen inte i praktiken.

Den verkliga ersättningen för ISA var LPC-bussen (Low Pin Count) som utvecklades av Intel 1998 och fortfarande används idag. Bussen arbetar med en klockfrekvens på 33,3 MHz, vilket ger en genomströmning på 16,67 Mbit/s.

Bussbandbredden är ganska liten, men den är ganska tillräcklig för kommunikation med långsamma komponenter på moderkortet. Med hjälp av denna buss är en multifunktionell styrenhet (Super I/O) ansluten till den södra bron, som inkluderar styrenheter för långsamma kommunikationsgränssnitt och kringutrustning:

• parallellt gränssnitt;
• Seriellt gränssnitt;
• infraröd port;
• PS/2-gränssnitt;
• diskettenhet och andra enheter.

LPC-bussen ger också tillgång till BIOS, som vi kommer att prata om i nästa del av vår artikel.

4. BIOS (Basic Input-Output System).

BIOS (Basic Input-Output System) är ett program som flashas in i skrivskyddat minne (ROM). I vårt fall är ROM inbyggd i moderkortet, men dess egen version av BIOS finns i nästan alla delar av datorn (videokort, nätverkskort, diskkontroller, etc.), och faktiskt i nästan all elektronisk utrustning (båda skrivare och i en videokamera, och i ett modem, etc.).

Moderkortets BIOS ansvarar för att kontrollera funktionaliteten hos de kontroller som är inbyggda i moderkortet och de flesta enheter som är anslutna till det (processor, minne, grafikkort, hårddiskar etc.). Ett test sker när datorn slås på i programmet Power-On Self Test (POST).

Därefter initierar BIOS kontrollerna som är inbyggda i moderkortet och vissa enheter som är anslutna till dem och installerar dem grundläggande parametrar drift, till exempel driftsfrekvensen för systembussen, processorn, RAM-styrenheten, driftsparametrar för hårddiskar, styrenheter inbyggda i moderkortet, etc.

Om styrenheterna och hårdvaran som testas fungerar och konfigureras, överför BIOS kontrollen till operativsystemet.

Användare kan hantera de flesta BIOS-inställningar och till och med uppdatera dem.

En BIOS-uppdatering krävs mycket sällan om utvecklarna till exempel har upptäckt och åtgärdat ett grundläggande fel i initieringsprogrammet för en av enheterna, eller om stöd för en ny enhet krävs (till exempel en ny processormodell). Men i de flesta fall kräver lanseringen av en ny typ av processor eller minne en radikal "uppgradering" av datorn. Låt oss säga "tack" till elektroniktillverkare för detta.

För att konfigurera BIOS-parametrar finns en speciell meny som kan nås genom att trycka på tangentkombinationen som visas på skärmen under POST-tester. Vanligtvis måste du trycka på DEL-tangenten för att gå in i BIOS-inställningsmenyn.

I den här menyn kan du ställa in system tid, driftparametrar för diskenheter och hårddiskar, öka (eller minska) klockfrekvensen för processorn, minnet och systembussen, kommunikationsbussar och konfigurera andra datordriftsparametrar. Däremot bör du vara extremt försiktig här, för det är fel ställa in parametrar kan leda till driftfel eller till och med skada datorn.

Alla BIOS-inställningar lagras i flyktigt CMOS-minne, som drivs av ett batteri eller en ackumulator installerad på moderkortet. Om batteriet eller ackumulatorn är urladdad kan det hända att datorn inte startar eller inte fungerar korrekt. Till exempel kommer systemtiden eller driftsparametrarna för vissa enheter att vara felaktigt inställda.

5. Andra delar av moderkortet.

Förutom de ovan beskrivna elementen innehåller moderkortet en klockgenerator, bestående av en kvartsresonator och en klockgenerator. Klockgeneratorn består av två delar, eftersom kvartsresonatorn inte är kapabel att generera pulser med den frekvens som krävs av moderna processorer, minne och bussar, så klockfrekvensen som genereras av kvartsresonatorn ändras med en klockgenerator som multiplicerar eller dividerar klockfrekvensen. ursprungliga frekvenser för att erhålla den önskade frekvensen.

Huvuduppgiften för moderkortets klockgenerator är att generera en mycket stabil periodisk signal för att synkronisera driften av datorelement.

Frekvensen på klockpulserna bestämmer till stor del hastigheten på beräkningarna. Eftersom varje operation som utförs av processorn kräver ett visst antal klockcykler, därför, ju högre klockfrekvens, desto högre prestanda hos processorn. Naturligtvis är detta bara sant för processorer med samma mikroarkitektur, eftersom processorer med olika mikroarkitekturer kan kräva ett annat antal klockcykler för att exekvera samma instruktionssekvens.

Den genererade klockfrekvensen kan ökas och därigenom öka datorns prestanda. Men denna process är fylld med ett antal faror. För det första, när klockfrekvensen ökar, minskar stabiliteten hos datorkomponenterna, därför, efter någon "överklockning" av datorn, krävs allvarliga tester för att kontrollera stabiliteten i dess funktion.

Dessutom kan "överklockning" leda till skador på datorkomponenter. Dessutom kommer felet i elementen med största sannolikhet inte att ske omedelbart. Livslängden för element som används under andra förhållanden än de rekommenderade kan helt enkelt minskas kraftigt.

Förutom klockgeneratorn finns det många kondensatorer på moderkortet som säkerställer jämnt spänningsflöde. Faktum är att energiförbrukningen för datorelement anslutna till moderkortet kan förändras dramatiskt, särskilt när arbetet avbryts och återupptas. Kondensatorer jämnar ut sådana spänningssteg, vilket ökar stabiliteten och livslängden för alla datorelement.

Kanske är dessa alla huvudkomponenterna i moderna moderkort, och det är här vi kan avsluta översynen av moderkortsdesignen.

PC-arkitektur. Byggnadsprincip för ryggradsmodul, 244,23 kb.

Testa "Basic ICT-enheter" Alternativ 1 Vilken rad listar minimiuppsättningen, 31,4kb.

Ungefärlig sammanfattning av sammanfattningen Syftet med enheten och principen för dess konstruktion Strukturell, 15.15kb.

Generella program för att lösa medicinska problem. Historik om utvecklingen av datorverktyg, 59.78kb.

1. pu. Klassificering. Syfte, 1046.98kb.

Ämne: "Huvuddatorenheter, deras funktioner och inbördes samband under drift. Backbone - modulär princip PC-konstruktion."

Syftet med lektionen: Förklara för eleverna den allmänna principen för att organisera lagringen av information i datorns minne och utbytet av information mellan datorenheter, samt programvaruprincipen för datordrift.

1. Intern datorarkitektur.

Personliga datorer - Detta universella enheter för lagring, bearbetning och överföring av information.

Datorarkitektur- Detta allmän beskrivning datorstruktur och funktioner. Arkitektur beskriver inte detaljerna i de tekniska och fysiska enheterna i en dator.

Huvudkomponenter i datorarkitektur:

• CPU,
• internt (huvud)minne,
• externt minne,
• inmatningsenheter, utgångsenheter.

Den mest populära typen av dator i vår tid är persondatorn (PC). En PC är en liten dator designad för individuellt användararbete, utrustad med användarvänlig (vänlig) programvara.

Nästan alla modeller av moderna datorer har ryggrad typ av arkitektur(inklusive världens vanligaste IBM PC och Apple Macintosh).

Diagram över designen av datorer byggda med hjälp av huvudprincip.

Processor Internminne

Kringutrustning

Datorminne

PC-minnet är uppdelat i internt och externt.

Inre minne En PC inkluderar ett RAM-minne (Random Access Memory) och ett läsminne (ROM).

Bagge-snabbt, halvledare, flyktigt minne. RAM lagrar det program som körs för närvarande och de data som det direkt arbetar med. Detta innebär att när du kör ett datorprogram som finns på skivan, kopieras det till RAM-minnet, varefter processorn börjar utföra kommandona som anges i detta program. En bit RAM kallas "videominne", innehåller data som motsvarar den aktuella bilden på skärmen. När strömmen stängs av raderas innehållet i RAM-minnet. Datorprestanda (arbetshastighet) beror direkt på storleken på dess RAM, vilket i modern

på datorer kan den nå upp till 4 GB. I de första datormodellerna var RAM inte mer än 1 MB. Modern applikationsprogram kräver ofta minst 4 MB RAM för att köras; annars springer de helt enkelt inte.

RAM är ett minne som används för både att läsa och skriva information. När strömmen stängs av försvinner informationen i RAM-minnet (volatilitet).

ROM- snabbt, icke-flyktigt minne. ROM är skrivskyddat minne. Information skrivs in i den en gång (vanligtvis på fabriken) och lagras permanent (när datorn slås på och av). ROM lagrar information som ständigt behövs på datorn.

ROM:en innehåller:

• testprogram som kontrollerar att dess enheter fungerar korrekt varje gång du slår på datorn;
• program för att styra grundläggande kringutrustning - diskenhet, monitor, tangentbord;
• information om var operativsystemet finns på disken.

Huvudminnet består av register. Registreraär en anordning för att tillfälligt lagra information i digitaliserad (binär) form. Lagringselementet i registret är utlösare- en anordning som kan vara i ett av två tillstånd, varav det ena motsvarar lagring av en binär nolla, den andra lagring av en binär. Utlösaren är ett litet kondensatorbatteri som kan laddas många gånger. Om en sådan kondensator är laddad, verkar den komma ihåg värdet "1" om det inte finns någon laddning, värdet "O". Registret innehåller flera triggers relaterade till varandra. Antalet flip-flops i ett register anropas datorbitkapacitet. Datorns prestanda är direkt relaterad till bitdjupet, som kan vara 8, 16, 32 och 64.

CPU

CPU - central enhet dator.

Processorns syfte:

1. hantera driften av datorn givet program;
2. utföraer.

En mikrokrets som implementerar funktionerna hos den centrala processorn i en persondator kallas mikroprocessor. Ofta är namnet på en dator associerat med typen av processor, till exempel "Pentium".

Mikroprocessorn är utformad som en mycket stor integrerad krets. Termen "stor" syftar inte på storlek, utan till kvantitet elektroniska komponenter, placerad på en liten kiselskiva. Deras antal når flera miljoner. Ju fler komponenter en mikroprocessor innehåller, desto högre prestanda har datorn. Storleken på det minsta mikroprocessorelementet är 100 gånger mindre än diametern på ett människohår. Mikroprocessorn sätts in med stift i ett speciellt uttag på moderkort, som har formen av en kvadrat med flera rader av hål runt omkretsen.

En dators förmåga som en universell utförare för att arbeta med information bestäms av processorns kommandosystem. Detta kommandosystem är ett maskinkommandospråk (MCL). Datorkontrollprogram kompileras från NMC-kommandon. Ett separat kommando definierar en separat operation (åtgärd) för datorn. I NML finns det kommandon med vilka aritmetik och logiska operationer, operationer för att kontrollera sekvensen av kommandoexekvering, operationer för att överföra data från en minnesenhet till en annan, etc.

Processorsammansättning:

• styrenhet (CU),
• aritmetisk logisk enhet (ALU),
• processorminnesregister.

Styrenheten styr driften av alla datorenheter enligt ett givet program. (En kontrollenhets funktion kan jämföras med arbetet hos en dirigent som styr en orkester. Ett program är ett slags "partitur" för kontrollenheten.)

ALU - processorberäkningsinstrument; Den här enheten utför aritmetiska och logiska operationer på programkommandon.

Register är processorns interna minne. Vart och ett av registren fungerar som ett slags utkast, med hjälp av vilket processorn utför beräkningar och lagrar mellanliggande resultat av programmet.

Den viktigaste egenskapen hos processorn är klockfrekvens- antalet operationer som den utför på 1 sekund (Hz). 8086-processorn, tillverkad av Intel för IBMs persondatorer, kunde inte utföra mer än 10 miljoner operationer per sekund, d.v.s. dess frekvens var 10 MHz. Klockfrekvensen för 80386-processorn var redan 33 MHz, och modern processor Pentium utför i genomsnitt 100 miljoner operationer per sekund.

Förutom, Varje specifik processor kan fungera utan mer än en viss mängd RAM. För 8086-processorn var denna mängd endast 1 MB, för 80286-processorn ökade den till 16 MB, och för Pentium är den 1 GB. Förresten, en dator har som regel en mycket mindre mängd RAM än det maximala möjliga för sin processor.

Processorn och huvudminnet finns på ett stort kort som kallas moderlig. För att ansluta olika ytterligare enheter (diskenheter, manipulatorer som möss, skrivare etc.) till den används speciella kort - kontroller. De sätts in i kontakterna (slots) på moderkortet och mot slutet (hamn), kommer ut ur datorn, ansluter ytterligare enhet.

Exempel på mikroprocessoregenskaper:

1. MP Intel-80386: adressutrymme -232 byte = 4 GB, 32 bitar, klockfrekvens - från 25 till 40 MHz
2. MP Pentium: adressutrymme - 232 byte = 4 GB, bitkapacitet - 64 TB, klockfrekvens - från 60 till 100 MHz.

Informationskommunikation mellan datorenheter utförs genominformationsmotorväg (ett annat namn är vanlig buss).

Motorväg - Detta är en kabel som består av många ledningar.

En grupp av ledningar (databuss) bär informationen som bearbetas, och en annan (adressbuss) bär adresserna till minne eller externa enheter som processorn kommer åt. Det finns också en tredje del av motorvägen - styrbussen, genom vilken styrsignaler sänds (till exempel en signal om att enheten är klar för drift, en signal för att enheten ska börja fungera, etc.).

Antalet bitar som sänds samtidigt på bussen anropas bussens bredd. All information som överförs från processorn till andra enheter via databussen åtföljs av en adress som överförs via adressbussen (precis som ett brev åtföljs av en adress på ett kuvert). Detta kan vara adressen till en cell i RAM eller adressen (numret) för en kringutrustning.

I en modern PC är det implementerat principen om öppen arkitektur . Denna princip låter dig ändra sammansättningen av PC-enheter (moduler). Ytterligare kringutrustning kan anslutas till informationsmotorvägen, och vissa enhetsmodeller kan ersättas av andra. Det är möjligt att utöka internminnet eller byta ut mikroprocessorn mot en mer avancerad. Hårdvaruanslutning kringutrustning till motorvägen utförs genom ett speciellt block - kontroller (ett annat namn är adapter). Programvarukontroll av enhetens funktion utförs genom programmet - förare. som är en komponent i operativsystemet. Därför, för att ansluta en ny kringutrustning, måste datorn använda lämplig styrenhet och installera lämplig drivrutin i operativsystemet.

Viktiga kringutrustning

Kringutrustning– Det här är enheter med hjälp av vilka information antingen matas in i en dator eller matas ut från den. De kallas också extern eller datainmatnings-/utmatningsenheter. Konventionellt kan de delas in i grundläggande, utan vilka datorn är praktiskt taget omöjlig att använda, och andra, som är anslutna vid behov. Huvudenheterna inkluderar tangentbord, bildskärm och diskenhet.

Tangentbord tjänar till att ange textinformation. Det finns en mikrokrets inuti den - kodare,- som omvandlar signalen från en specifik nyckel till en binär kod som motsvarar ett givet tecken.

Monitor (display) beroende på specifikt program fungerar i ett av två lägen - text eller grafisk. I textläge består skärmen av separata sektioner - bekantskap Ett tecken kan matas ut till varje bekant plats. I videominnesområdet finns det för närvarande data som kännetecknar varje välbekant plats - teckenfärg, bakgrundsfärg, ljusstyrka, etc. I grafiskt läge består skärmen av individuella punkter - pixlar. Datan i videominnet kännetecknar färgen på en specifik pixel - det är så en bild skapas. Antalet pixlar som utgör en bildskärm kallas bildskärmens upplösning. Egenskaperna för för närvarande vanliga monitorer visas i tabellen:

Övervaka	Textläge	Grafikläge
C.G.A.	80x25, 16 färger	640x200, 2 färger; 20x200, 4 färger
E.G.A.	80x25 16 färger; 80x43, 16 färger	640x350, 16 färger
VGA	80x25, 16 färger; 80x50, 16 färger	640x480, 16 färger
SVGA	80x50, 16 färger	640x480, 256 färger; 800x600, 16 färger

Kör. Skivor

För att spara information spelas den in på special hårda och flexibla magnetskivor. Inspelning baseras på förmågan hos vissa material som innehåller järn att lagras på de ringformade spåren av en skiva i form av två olika magnetiserade sektioner. Spåren består av enskilda delar- sektorer på 512 byte. Spår och sektorer är numrerade.

Magnetisk diskenhet (diskenhet) består av en motor som roterar skivan och ett speciellt läs- och skrivmagnethuvud.

Hårdmagnetisk disk (hårddisk) placerad inuti datorn. Hårddiskens kapacitet kan variera från 10 MB till 1 GB (och detta är inte gränsen). En dator kan ha ett paket med (flera) hårddiskar.

Flexibla magnetiska disketter (disketter) Det finns två typer: 3-tum (3,5" - 8 mm) och 5-tum (5,25" - 133 mm). Typen bestäms av diametern på skivan som finns inuti plastlådan. Själva plastlådan fungerar som skydd mot yttre påverkan. Volymen på en diskett beror på inspelningstätheten på spåret, som kan vara enkel (SD - Single Density), dubbel (DD - Double Density), fyrdubbel (QD - Quadrupty Density) och hög (HD - High Density), samt på antalet arbetssidor på diskett (Single Sided - SS och Double Sided - DS) Den maximala kapaciteten för en diskett anges vanligtvis i dess märkning diskar:

	3-tums		5 tum
Disketter	DS/DD	DS/HD	DS/DD	DS/HD
Volym	720 KB	1,44 MB	360 KB	1,2 MB

Disketten kan inte användas direkt efter köpet. Först måste du formatera den med rätt datorprogram.

Formatering (initiering)- processen att skära spår på en diskett, dela upp spåren i sektorer, sätta speciella märken på dem. Vilken diskett som helst kan formateras till maximal volym som är möjlig för den eller till valfri mindre volym avsedd för en given typ av diskett. Moderna program formatering (till exempel FFOR-MAT) låter dig markera en diskett till en icke-standardstorlek (747 KB, 1,49 MB, etc.). För att datorn sedan ska kunna fungera med den här typen av disketter måste du ladda ner ett speciellt supportprogram (exempelvis PU_1700). Du kan också formatera en använd diskett, men all data på den kommer att förstöras.

Under drift, skadade, s.k felaktiga områden. Information som skrivits till den felaktiga delen kan inte läsas. Därför bör du kontrollera dina diskar med jämna mellanrum specialprogram typ NDD. Programmet identifierar defekta områden och markerar dem på ett sådant sätt att dessa områden automatiskt hoppas över vid inspelning till disk. Dessutom kan programmet återställa data som har hamnat i ett felaktigt område.

Övriga kringutrustning

1. Skrivare
   Till skillnad från grundläggande kringutrustning är de enheter som vi kallar andra enheter anslutna till datorn beroende på användarens specifika behov.
   Skrivare- en anordning för att skriva ut texter på papper och grafiska bilder. Det finns flera typer av skrivare som används idag.
   • Matrix skrivare. Funktionsprincipen för en sådan skrivare är baserad på det faktum att skrivhuvudet som innehåller metallnålar rör sig längs den tryckta linjen. Nålar in rätt ögonblick de träffar papperet genom ett färgband - bilden är bildad av individuella prickar. Färgbandet kan lindas på rullar (som i en skrivmaskin) eller placeras i en speciell låda (patron). Matrisskrivare är billigast. Deras utskriftskvalitet är vanligtvis låg. Den genomsnittliga utskriftshastigheten är 1 minut per sida. Matrisskrivare är inte färgskrivare.
   • Jet skrivare. I denna typ av skrivare blåses små bläckdroppar på papperet genom små munstycken. Dessa skrivare ger ganska hög utskriftskvalitet. Den genomsnittliga utskriftshastigheten är 1 minut per sida. Det finns färg och icke-färg bläckstråleskrivare.
   • Laserskrivare. I sådana skrivare överförs bläckpartiklar från en speciell bläcktrumma till papper med hjälp av ett elektriskt fält. Utskriftskvaliteten är hög. Utskriftshastigheten är i genomsnitt från 4 till 15 sidor per minut. Det finns färg- och icke-färglaserskrivare.
2. Plotter används för att skriva ut ritningar på papper. Bilden skapas genom att flytta en penna med färgat bläck över arket. En vanlig plotter kan mata ut en ritning på ett ark upp till A1-storlek (841x594 mm). Men det finns stora plottrar som visar bilder på ett ark med dimensioner upp till 3x3 m. Utskriftshastigheten för ett A1-ark med genomsnittlig fyllighet är 1 timme.
3. Scanner designad för att mata in tryckt text och grafisk data i en dator. Att ha en skanner betyder att du inte behöver oroa dig för att skapa en ritning med hjälp av grafisk redaktör, men skissa snabbt en bild för hand på ett papper och skriv in den i datorn med den här enheten. På samma sätt kan du skriva in handskriven text, som, om du har ett igenkänningsprogram, automatiskt omvandlas till tryckt form. Det finns skannrar manuell(som bärs uppifrån längs lakanet) och läsplatta(arket placeras inuti skannern).
4. Banderoll- det här är en enhet för Reserv exemplar hårddiskdata vid eventuell förlust (virus, haveri). Om du använder disketter för detta ändamål kommer det inte bara att ta många disketter, utan också mycket tid. Streamern spelar snabbt in data på magnetband i en speciell kassett. Den senaste utvecklingen gör det möjligt att använda vanliga videokassetter för detta ändamål.
5. Markörkontrollenheter tjäna för snabbresa markören på skärmen.
   • Den vanligaste bland dem är typmanipulatorn "mus"(eller bara "mus"). Det finns en boll inuti den, som, när musen rör sig, rullar längs ytan och överför sin rörelse till speciella rullar. Signaler från rullarna skickas till datorn.
   • Styrboll liknar en upp och nervänd mus. En kula monterad på rullar sätts i rörelse. Styrkulan används ofta på bärbara datorer av bärbar typ.
   • Joystick Det är ett handtag med knappar och används vanligtvis till spel och träningsredskap.
6. Enskilda datorer kan kommunicera med varandra via telefonnätet. En användare som ansluter sin dator till ett sådant nätverk får tillgång till en nästan obegränsad mängd information. Datorsignaler är signaler likström. Telefonnätet kan inte överföra dem. För att omvandla datorsignaler till signaler som kan sändas över telefonnätet (med andra ord för att modulera dem - omvandla dem till en kombination av ljudsignaler med olika frekvenser) används det speciell anordning, ringde modem(förkortning för modulator-demodulator).

Multimediakomponenter

En CD-ROM-enhet är funktionellt lik en diskettenhet, men är utformad för att läsa CD-skivor. CD (CD-ROM - Compact-Disk-Read-Only Memory), som en diskett används den för att lagra olika data och ljud- och videoinformation som presenteras i binär form. Men om på magnetiska skivor binära tal presenteras i form av två olika magnetiserade sektioner, då används en annan princip här. Spiralbanan består av sektioner som är lika långa men olika i höjd. Att skapa ett sådant formulär ("svullnad") de önskade delarna av banan "värms upp" med en laserstråle. Vid läsning av data används en laserstråle med lägre effekt. När en sådan stråle faller på ett "svullen" område reflekteras den från dess yta och träffar ljusmottagaren. Strålen når inte det låga området och reflekteras därför inte. Således representeras signalerna i ljusmottagaren som "1" - närvaron av en signal och "O" - dess frånvaro. CD-skivor är gjorda av aluminium eller guld och inkapslade i plast. En CD kan lagra upp till 640 MB information.

Läxa.

1. Hitta och skriv ner följande termer:
   • gränssnitt
   • program
   • mikroprocessor
   • kontroller (adapter)
   • Elektrisk bräda.
   • system motorväg (buss)

Verifieringsarbete

Välj rätt svar bland de föreslagna.

1. Information om var på disken operativsystemet finns finns i
   1. RAM-register;
   2. processorregister.
2. Datorkapacitet är
   1. antal register i en dator;
   2. antal register i triggern;
   3. antal triggers i datorn;
   4. antal flipflops i registret.
3. OU är en del
   1. processor;
   2. random access minne.
4. Utför logiska operationer på data
   1. BAGGE;
5. Kringutrustning ansluts till moderkortet via
   1. register;
   2. slitsar;
   3. styrenheter;
   4. externa enheter.
6. Processorn kan arbeta med 4 MB minne
   1. 8086;
   2. 80286;
   3. 80386.
7. Processorn har en klockfrekvens på 100 MHz
   1. 80386SX;
   2. 80386DX;
   3. 486SX;
   4. 486DX;
   5. Pentium.
8. Viktiga kringutrustning inkluderar:
   1. markörkontrollenheter, tangentbord, bildskärm, diskenhet;
   2. monitor, tangentbord, diskenhet;
   3. diskenhet, skrivare, bildskärm;
   4. bildskärm, diskenhet, skrivare, tangentbord.
9. Skärmen har 256 färger i grafiskt läge
   1. SVGA.
10. Disksektorns storlek är
    1. 128 byte;
    2. 256 byte;
    3. 512 bytes;
    4. 1024 byte.
11. En 3-tums DS/DD-diskett kan formateras till maximalt
    1. 360 KB;
    2. 720 KB;
    3. 1,2 MB;
    4. 1,44 MB.
12. En 3-tums DS/HD-diskett kan formateras till maximalt
    1. 360 KB;
    2. 720 KB;
    3. 1,2 MB;
    4. 1,44 MB.
13. Bandkassetten används i
    1. Inkjet skrivare;
    2. banderoll;
    3. scanner;
    4. matrisskrivare;
    5. plotter.
14. Sämsta utskriftskvaliteten
    1. Inkjet skrivare;
    2. matrisskrivare;
    3. laserskrivare;
    4. plotter.
15. Designad för att säkerhetskopiera data på en hårddisk
    1. scanner;
    2. modem;
    3. styrkula;
    4. plotter;
    5. banderoll
16. En vanlig CD kan lagra max
    1. 460 MB;
    2. 620 MB;
    3. 640 MB;
    4. 1064 MB;
    5. 1024 MB.

Om du är intresserad av namnet på en enhet som är utformad för att koppla ihop en dator med andra datorer, kommer den här artikeln definitivt att hjälpa dig. En enhet för att koppla ihop en dator med andra kallas en adapter eller nätverkskort. Vad är detta element? Hur fungerar han? Vilka funktioner har nätverkskortet? I den här artikeln får du svar på dessa och många andra frågor.

Adapter: vad är det?

En adapter är en kringutrustning som arbetar direkt med dataöverföringsmediet. Det är tack vare adaptern eller vid användning av annan kommunikationsutrustning som förbindelser med andra datorer upprättas. Denna apparat löser problemet med att säkerställa tillförlitligheten för utbytet av binära data, som presenteras i form av motsvarande EM-signaler. Dessa data överförs med hjälp av externa kommunikationslinjer. Eftersom adaptern är en datorstyrenhet, fungerar den under kontroll av lämpliga drivrutiner för operativsystemet. Beroende på implementeringen kan separeringen av funktioner mellan dem ändras.

Adapterutveckling

Du vet redan att en enhet för att ansluta en dator med andra kallas en adapter. Låt oss titta på hur denna teknik utvecklades. Adaptrar i de första lokala nätverken, tillsammans med ett segment av koaxialkabel, bar hela utbudet av kommunikationsutrustning. Det var tack vare dem som interaktion mellan datorer förverkligades. Då användes direkt interaktion mellan olika datorer. Denna teknik används fortfarande idag. De flesta moderna standarder tillhandahåller dock även ett antal speciella kommunikationsenheter, såsom en switch, brygga, hubb och router. Dessa enheter tar över några av funktionerna relaterade till dataflödeskontroll.

Felaktiga antaganden

Ganska ofta kan man höra eller läsa att enheten för att koppla ihop en dator med andra är processorn. Detta påstående är inte sant. En enhet för att ansluta en elektronisk dator till en annan kallas nätverkskort eller adapter, och inget annat. Det är inte säkert känt var denna missuppfattning kom ifrån.

Dataformatering och kodningsfunktion

Adapterns funktioner är att information ska överföras i form av en ram som har ett visst format. Kodning avser presentationen av information med hjälp av vissa signaler på ett sådant sätt att de kan tas emot av den andra sidan. Samtidigt bör innebörden som finns i dem inte gå förlorad. Låt oss titta på denna fråga mer detaljerat. Det finns flera servicefält i ramen. Dessa fält inkluderar adressen till den PC till vilken data måste överföras och kontrollsumman för varje ram. Utifrån kontrollsumman dras en slutsats om riktigheten av den lämnade informationen. Om kodning kan vi säga att meningen med denna procedur är att övervinna störningar och ge den mottagande utrustningen förmågan att känna igen den mottagna informationen. Det finns också några tekniska funktioner. Till exempel, vid användning av bredbandskablar i ett lokalt nätverk, använder adaptrar inte signalmodulering, eftersom detta endast är nödvändigt i de fall där överföring sker över smalbandiga kommunikationslinjer. Dessa kan vara telefonkanaler med röstfrekvens.

Åtkomstfunktion

Följande funktion används endast i interaktion med dataöversättningsmiljön. Den används endast i de fall där åtkomst krävs med hjälp av en specifik algoritm. Detta är nödvändigt på grund av driften av en delad dataöversättningsmiljö. Men idag har det funnits en bestämd tendens att överge detta tillvägagångssätt till förmån för individuella kommunikationskanaler mellan datorer och nätverkskommunikationsanordningar. En liknande princip används i trådbunden telefoni.

Synkronisering och konverteringsfunktion

Konvertering och synkronisering krävs för att ge information i en läsbar form. Tack vare adaptern kan information konverteras från seriell till parallell form och vice versa. Detta måste göras av den enkla anledningen att för att förenkla synkroniseringsuppgiften överförs data gradvis, bit för bit. I en dator flyttas all information byte för byte. När det gäller synkronisering kan vi säga att det är nödvändigt för att upprätthålla konfliktfri interaktion mellan mottagaren och sändaren av information. Detta problem löses framgångsrikt av adaptern tack vare användningen av speciella kodningsmetoder, som inte använder en extra buss med klocksignaler. Med denna metod är det lätt att säkerställa periodiska förändringar i tillståndet för den överförda signalen. Förutom problem med synkronisering på bitnivå löser adaptern även liknande problem gällande ramar och bytes.

Tekniska funktioner

Adaptrar kännetecknas av den teknik som används och den interna databussen. Om vi ​​pratar om bussen finns följande typer här: EISA, ISA, MCA, PCI. Med nätverksteknik är allt ganska tvetydigt. Vanligtvis stöder en adapter bara en nätverksteknik. Detta uppnås genom användning av olika dataöverföringsmedier. En av de mest populära teknikerna är Ethernet. Den stöder enkelt koaxialkablar, fiberoptiska och oskärmade partvinnade kablar. Om adaptern bara kan stödja ett medium kan transceivrar och omvandlare användas. Vilka är dessa enheter?

Omvandlare och transceivers

Transceivers kallas också transceivers. De är en del av nätverksadaptern och är de terminalenheter som går ur kabeln. Det bör noteras att till en början var transceivrarna placerade på kablar. Sedan bestämdes det att det bekvämaste sättet skulle vara att placera den på adaptern. Istället för en transceiver kan en omvandlare användas. Den används för att samordna information vid användning av olika datasändningsmedier. Ett exempel är ett lokalt hemnätverk som använder koaxialkabel och tvinnat par.

Slutsats

Uppgiften kan anses avslutad. Den grundläggande terminologin och designegenskaperna för adaptrarna förklaras. Nu bör du inte ha några frågor om namnet på enheten som används för att koppla ihop en dator med andra. Dessutom har vi i den här artikeln tittat på vilka funktioner som utförs av adaptrar, vilken utvecklingsväg de har gått igenom och hur de kan förbättras. Den information som lämnas räcker inte för en djupare studie av denna fråga, utan för inledande studie frågor relaterade till konstruktionen av fysisk dataöverföring, är det ganska lämpligt.