Экзаменационный билет № 16
Основные системные шины ISA, PCI (общие сведения).
ISA (от англ.IndustryStandardArchitecture, ISAbus, произносится как ай-эс-эй) — 8- или 16-разрядная шина ввода/вывода IBMPC-совместимых компьютеров. Служит для подключения плат расширения стандарта ISA. Конструктивно выполняется в виде 62-х или 98-контактного разъёма на материнской плате. Максимально адресное пространство для устройств ввода/вывода, поддерживаемое шиной ISA составляет 64 Кб (16 адресных линий). Первые 256 адресов зарезервированы для устройств, расположенных, как правило, на материнской плате - регистры контроллера ПДП, контроллера прерываний, часов реального времени, таймера-счетчика и других устройств, требующихся для AT совместимости различных компьютеров.При описании шины целесообразно представить компьютер как состоящий из материнской платы (motherboard) и внешних плат, которые взаимодействуют между собой и ресурсами материнской платы через шину
PCI — шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.Шина децентрализована, нет главного устройства, любое устройство может стать инициатором транзакции. Для выбора инициатора используется арбитраж с отдельно стоящей логикой арбитра. Арбитраж «скрытый», не отбирает времени — выбор нового инициатора происходит во время транзакции, исполняемой предыдущим инициатором. Транзакция состоит из 1 или 2 циклов адреса (2 цикла адреса используются для передачи 64-битных адресов, поддерживаются не всеми устройствами, дают поддержку DMA на памяти более 4 Гб) и одного или многих циклов данных. Поддерживаются «расщеплённые» транзакции, когда целевое устройство отвечает состоянием «в процессе» и инициатор должен освободить шину для других устройств, захватить её снова через арбитраж и повторить транзакцию. Это делается, пока целевое устройство не ответит «сделано». Используется для сопряжения шин с разными скоростями (сама PCI и frontside процессора) и для предотвращения тупиковых ситуаций в сценарии со многими межшинными мостами. Транзакция (англ. transaction) — в информатике, группа последовательных операций, которая представляет собой логическую единицу работы с данными. Транзакция может быть выполнена либо целиком и успешно, соблюдая целостность данных и независимо от параллельно идущих других транзакций, либо не выполнена вообще и тогда она не должна произвести никакого эффекта.
Параллельная передача данных. Шина данных. Шина адреса. Шина управления. Селектор адреса. Логика управления. Основы программирования параллельной передачи данных.
Параллельный интерфейс - интерфейс, обеспечивающий одновременную передачу двоичных данных по нескольким линиям.
Параллельная передача данных между контроллером и ВУ является по своей организации наиболее простым способом обмена.
Для организации параллельной передачи данных помимо шины данных, количество линий в которой равно числу одновременно передаваемых битов данных, используется минимальное количество управляющих сигналов.
В простом контроллере ВУ, обеспечивающем побайтную передачу данных на внешнее устройство (рис. 12.2), в шине связи с ВУ используются всего два управляющих сигнала:
«Выходные данные готовы»
«Данные приняты».
Шина – состоит из множества параллельно идущих через всех потребителей данных проводников.
По шине данных передаются данные.
Основной характеристикойшины данных является ее ширина в битах.
Ширина шины данных определяет количество информации которых можно передать.
Шина адреса – шина, используемая центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы ввода/вывода, для указания физического адреса слова в ОЗУ или в устройстве ввода/вывода (или начала блока слов), к которому центральный процессор или устройство желает обратиться.
Основной характеристикой шины адреса является ее ширина в битах.
Ширина шины адреса определяет объем адресуемой памяти.
Например, для 16-разр. шины адреса адресуемый объем составит
216=65536 байт (64кБ).
Шина управления – шина, обеспечивающая синхронизацию приема и передачи, а также синхронизацию всех устройств.
Как правило. Системный интерфейс включает три шины: шину данных, шину адреса и шину управления.
Селектором адреса должен вырабатывать сигналы, соответствующие выставленному на шине адреса кода адреса.
Логика управления контроллера обеспечивает селекцию адресов регистров контроллера, прием управляющих сигналов системного интерфейса и формирование на их основе внутренних управляющих сигналов контроллера.