- •Функция системы ввода /вывода и ее структуры.
- •Интерфейсы системы ввода/вывода
- •Характеристики интерфейса
- •Организация интерфейсов
- •Назначение линий шины
- •Аппаратные средства поддержки пу
- •Основные принципы передачи информации в вычислительных системах.
- •Программная поддержка работы периферийных устройств.
- •Встроенные программы и bios.
- •Прямой доступ к памяти(Direct memory Access)
- •Приостановка. Прерывание.
- •Система прерываний (Interrupts).
- •Стандартное распределение аппаратных прерываний
- •Драйверы и cпецификация Plug and Play.
- •Структура накопителя на гибких магнитных дисках (нгмд)
- •Метод записи данных на нгмд
- •Формат записи информации на гибком магнитном диске.
- •Информационная емкость дискеты .
- •Адаптеры нгмд
- •Основы магнитной записи
- •Адаптер нжмд
- •Накопители на оптических дисках
- •Цифровые мониторы (ттл)
26.09.11
Функция системы ввода /вывода и ее структуры.
Преобразование квантов (или форматов) информации принимаемых от ПУ при вводе форматы ЦП и ОП и обратное преобразование при выводе.
Определение места в ОП, где должен быть размещен сформированный машинный квант при вводе или откуда должен быть выбран при выводе.
Формирование управляющих сигналов для работы периферийных устройств в различных режимах, задания типа выполняемой операции в ПУ.
Получение и обработка сигналов, характеризующих сигналов ПУ, возможность выполнения им тех или иных действий.
Получение приказов от ЦП на выполнение операций ввода/вывода, формирование сообщений о состоянии системы ввода/вывода.
Синхронизация скоростей центральных скоростей ЦУ и ПУ и их процессов.
Простейшие реализации этих функций возможна при центрально-синхронном принципе управления. При этом принципе все операции обработки и ввода/вывода выполняются последовательно.
Улучшить производительность ПК возможно за счет организаций параллельного выполнения процедур обработки и ввода/вывода.
Параллельная работа ПУ и ЦП осуществляется в тактах подготовки кванта информации в ПУ, а во время передачи ЦП и ПУ используются совместно.
Интерфейсы системы ввода/вывода
Аппаратным интерфейсом принято называть совокупность правил унифицированного взаимодействия между отдельными устройствами, а также совокупность аппаратных программных и конструктивных средств, направленных на реализацию этих правил.
Линии интерфейса – это электрические или оптические цепи по которым осуществляется взаимодействие с помощью сигнала.
Шина интерфейса – это совокупность линий сгруппированных по функциональному назначению.
В зависимости от требований унификации выделяют:
Физическую реализацию интерфейса, т.е. состав и характеристики линии передачи, конструкцию средств их подключения, вид и характеристики сигнала.
Логическая реализация интерфейса, т.е. протоколы взаимодействия или алгоритмы формирования сигналов обмена.
Характеристики интерфейса
Виды связи:
Дуплексная – сообщения могут передаваться в двух направлениях одновременно.
Полудуплексная – сообщения могут передаваться в двух направлениях, но в разное время.
Симплексная – сообщения могут передаваться только в одном направлении.
Пропускная способность, т.е. кол-во информации, передаваемая через интерфейс в единицу времени.
Максимально допустимое расстояние между устройствами и суммарная длина линий, соединяющих все устройства интерфейса.
Задержки при организации передачи, которые вызваны необходимостью выполнения подготовительных и завершающих действий по установлению связи между устройствами.
Организация интерфейсов
Параллельная передача данных – параллельный интерфейс. Передача сообщений выполняется последовательно квантами, содержащими M бит. Каждый квант передается одновременно по М линиям, где М называется шириной интерфейса и обычно равна или кратна байту. Наиболее распространенными являются интерфейсы где М=8, 16, 32, 64.
Последовательная передача – последовательный интерфейс. Передача данных осуществляется всего по одной линии, хотя общее число линий может быть больше. В этом случае по дополнительным линиям передаются сигналы синхронизации и управления. Такие интерфейсы характеризуются относительно небольшими скоростями передачи и могут применятся для подключения низкоскоростных ПУ, расположенных на значительном расстоянии от ЦП.
Шины
Шина, связывающая только два устройства называется портом.
Линии шины делятся на три группы:
Линии данных (шина данных).
Линии адреса (шина адреса).
Линии управления (шина управления).
Шины в ПК различаются по своему функциональному назначению:
Системная шина (шина ЦП). Используется микросхемами чипсет для пересылки информации к ЦП и от него.
Шина Кэш-памяти. Используется для обмена информации между ЦП и Кэш-памятью.
Шина памяти. Используется для обмена информации между ОП и ЦП.
Шины ввода/вывода подразделяются на стандартные и локальные.
28.09.11
Стандартные шины - предназначены для подключения к локальным шинам более медленных устройств. (мышь, клавиатура, модем). Сюда относится шина ISA, USB.
Локальные шины ввода/вывода – это скоростные шины, предназначенные для обмена информации между быстродействующими периферийными устройствами (видеокарта, сетевая карта, карта сканера) и системной шиной под управлением чипсет. К ним относятся PCI, AGP.