5. Блок-схема пк. Назначение чипсетов. Назначение интерфейсов pci, isa, usb, ata, agp, Centronics, rs232c.

С появлением CPU Pentium с 64-хразрядной шиной данных, с высокой рабочей частотой применение стандартных системных интерфейсов значительно замедляло работу ПК. В то же время в ВТ использовалось большое количество ВУ, значительно отличающихся по быстродействию. Поэтому, вместо совершенствования системных интерфейсов для новых CPU в ПК стали использовать 2 интерфейса вместо одного: локальный (типа PCI) для подключения к CPU быстродействующих устройств и системный (типа ISA) для подключения медленнодействующих устройств.

В ПК-х стала использоваться новая архитектура системной платы. Эффективность компьютерной системы во многом определяется установленным на системной плате набором микросхем системной логики, называемым чипсетом. Он обеспечивает обмен данными между CPU и различными устройствами, подключенными к шинам PCI, ISA, USB и др. По функциям и составу чипсеты – это сложные узлы, представляющие собой набор контроллеров и микросхем, через которые организуется связь и управление обменом данных между микропроцессором, внутренней памятью, видеоадаптером и другими узлами ПК.

Многие современные системные наборы включают две «базовые» микросхемы чипсетов, которые называются соответственно «северный мост» и «южный мост».

Северный мост обычно обеспечивает управление шиной системной памяти, шиной монитора AGP, шиной PCI и взаимодействие с системной шиной CPU.

Южный мост управляет интерфейсами USB, IDE, ISA. Оба моста соединены шиной PCI или другим интерфейсом.

Практически все чипсеты имеют в своем составе средства, обеспечивающие как минимум поддержку:

- процессоров Pentium и их аналогов;

- памяти RAM 512 МБ и более;

- шины AGP;

- клавиатуры и «мыши»;

- посл. портов COM и парал. портов LPT;

- 2- х портов IDE (ATA), обеспечивающих подключение HDD, CD;

- 2- х портов USB;

- до 4- х устройств PCI.

Интерфейс ATA (AT Attachment for Disk Drives) разрабатывался в 1986-1990 гг. для подключения накопителей на жестких магнитных дисках к компьютерам IBM PC AT с шиной ISA. Интерфейс появился в результате переноса стандартного (для PC/AT) контроллера жесткого диска ближе к накопителю, то есть создания устройств со встроенным контроллером — IDE (Integrated Drive Electronics). Стандартный контроллер AT позволял подключать до двух накопителей, что в интерфейсе АТА означает параллельное подключение контроллеров двух устройств.

Параллельный интерфейс Centronics ориентирован на передачу потока байт дан­ных к принтеру и прием сигналов состояния принтера.

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные, к оконечной аппаратуре каналов данных.

Шины расширения (Expansion Bus) являются средствами подключения систем­ного уровня: они позволяют адаптерам и контроллерам непосредственно исполь­зовать системные ресурсы PC — пространства памяти и ввода-вывода, прерыва­ния, каналы прямого доступа к памяти. Устройства, подключенные к шинам расширения, могут и сами управлять этими шинами, получая доступ к остальным ресурсам компьютера (обычно к ячейкам памяти). Такое прямое управление (bus mastering) позволяет разгружать центральный процессор и добиваться высоких скоростей обмена данными. Шины расширения механически реализуются в виде слотов (щелевых разъемов) или штырьковых разъемов; для них характерна малая длина проводников, что позволяет достигать высоких частот работы. Эти шины могут и не выводиться на разъемы, но использоваться для подключения устройств в интегрированных системных платах. К таким шинам относятся:

ISA – асинхронная параллельная шина с низкой пропускной способностью (единицы мегабайт в секунду), не имеющая средств обеспечения надежности обмена и средств автоконфигурирования. Применялась в первых моделях PC и стала промышленным стандартом.

PCI – параллельная асинхронная надежная шина со средствами автоконфигурирования. Является основной шиной расширения современных компьютеров.К шине ISA подключают медленнодействующие устройства, такие как клавиатура, мышь, FDD, LPT, COM, а микропроцессор с памятью и некоторыми быстродействующими ВУ связывает шина PCI.

USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) обеспечивает обмен данными между хост-компьютером и множеством пери­ферийных устройств (ПУ).

Порт AGP (Accelerated Graphic Port — порт ускоренной графики) был введен для подключения графических адаптеров с 3D-акселераторами. Такой адаптер содержит: акселератор — специализированный графический процессор; локаль­ную память, используемую и как видеопамять, и как локальное ОЗУ графиче­ского процессора; управляющие и конфигурационные регистры, доступные как локальному, так и центральному процессорам. Акселератор может обращаться и к локальной памяти, и к системному ОЗУ, в котором для него могут хранить­ся наборы данных, не умещающиеся в локальной памяти (как правило, текстуры большого объема). Основная идея порта AGP заключается в предоставлении акселератору максимально быстрого доступа к системнойпамяти (локальная ему и так близка), более приоритетного, чем доступ к ОЗУ со стороны других устройств.