4.6 Шины – интерфейсы пк

Для того, чтобы соединить друг с другом различные как внутренние, так и внешние устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс.

Под интерфейсом (англ. interface от inter — между, и face — лицо) понимается совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных компонентов в системах и направленные на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости компонентов.

Если интерфейс является общепринятым, например, утверждённым на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

Основными элементами интерфейса являются:

- совокупность правил обмена информации (временные диаграммы и диаграммы состояний сигналов интерфейса);

- аппаратная реализация (физическая реализация) (контроллеры);

- программное обеспечение интерфейса (драйверы).

Структурная организация интерфейса:

Составными физическими элементами связей интерфейса являются электрические цепи, называемые линиями интерфейса.

Часть линий, сгруппированных по функциональному назначению, называется шиной, а вся совокупность линий — магистралью,

В системе шин интерфейсов условно можно выделить две магистрали: информационного канала и управления информационным каналом.

По информационной магистрали передаются коды данных, адресов, команд и состояний устройств. Аналогичные наименования присваиваются соответствующим шинам интерфейса.

Коды данных представляют информацию о процессах, протекающих в ВС.

Коды адресов предназначены для выборки в магистрали устройств, узлов устройства, ячеек памяти.

Коды команд используются для управления функционированием устройств и обеспечения сопряжения между ними. К наиболее распространенным командам относятся: «Чтение», «Запись», «Конец передачи», «Запуск».

Коды состояния представляют собой сообщения, описывающие состояния устройств сопряжения. Коды формируются в ответ на действия команд или являются отображением состояний функционирования устройства, таких как «Занятость устройства», «Наличие ошибки», «Готовность устройства» к приему или передаче информации и т. п.

Интерфейсы характеризуются следующими параметрами:

максимальная частота передачи информационных сигналов через интерфейс (тактовая частота).

• максимально допустимое расстояние между соединяемыми устройствами;

• общее число проводов (линий) в интерфейсе. Часть из этих линий отведена под передачу данных, количество таких линий называют разрядностью. Например, если разрядность шины интерфейса 32, то для передачи собственно данных выделено 32 канала;

• пропускная способность - количество информации, которое может быть передано через интерфейс в единицу времени. Она высчитывается по формуле: тактовая частота * разрядность. Сделаем расчет скорости передачи данных для 64 разрядной системной шины, работающей на тактовой частоте в 100 МГц. 100 * 64 = 6400 Мбит/сек. 6400 / 8 = 800 Мбайт/сек. Но полученное число не является реальным. В действительности на шины влияет куча всевозможных факторов: неэффективная проводимость материалов, помехи, недостатки конструкции и сборки а также многое другое. По некоторым данным, разность между теоретической скоростью передачи данных и практической может составлять до 25%;

• количество обслуживаемых параллельно разных устройств.

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на:

1. Параллельные. В них все биты передаваемого слова выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно.

2. Последовательные. В них ьиты передаются друг за другом, обычно по одной линии.