Стандарты шин

ISA— одна из первых шин. Историческим достижением компьютеров платформы IBM PC стало внедре­ние почти двадцать лет назад архитектуры, получившей статус промышленного стандарта ISA (Industry Standard Architecture). Она не только позволила связать все устройства системного блока между собой, но и обеспечила простое подключе­ние новых устройств через стандартные разъемы (слоты). Слот расширения — это стандартный соединитель, содержащий контакты для шины управления, шины данных и адресной шины.

С функциональной точки зрения размещение и число слотов расширения несущественно, и для всех сигналов, связан­ных с этими слотами, используют термин шина расширения. Шина расширения включает управляющую ши­ну, шину данных и адресную шину, а также дополнительные соединения, подключающие питание и заземление к плате расширения.

РСI - введена в персональных компьютерах, выполненных на базе процессоров Intel Pentium. По своей сути это тоже интерфейс локальной шины, связывающей процессор с оперативной памятью, в которую врезаны разъемы для подключения внешних устройств. Для связи с основной шиной компьютера используются специальные интерфейсные преобразователи — мосты PCI (PCIBridge). В современных компьютерах функции моста PCI выполняют микро­схемы микропроцессорного комплекта (чипсета).

Важным нововведением, реализованным этим стандартом, стала поддержка так называемого режима plug-and-play, впоследствии оформившегося в промышленный стандарт на самоустанавливающиеся устройства. Его суть состоит в том, что после физического подключения внешнего устройства к разъему шины происходит обмен данными между устройством и материнской платой, в результате которого устройство автоматически получает номер используемого прерывания, порта подключения и номер канала прямого доступа к памяти.

Конфликты между устройствами за обладание одними и теми же ресурсами вызывают массу проблем у пользователей при установке устройств, подключаемых к шине ISA. С появлением интерфейса PCI и с оформлением стандарта plug-and- play, появилась возможность выполнять установку новых устройств с помощью математических программных средств — эти функции во многом были возложены на операционную систему. Стандарт этой параллельной шины позволяет поддерживать высокую скорость обмена данными.

Шина USB (Universal Serial Bus)- для подключения внешних периферийных устройств (до 256 устройств, имеющих последовательный интерфейс), реализует на практике возможность «горячей стыковки» нового оборудования снимает проблему отсутствия свободных разъемов в слотах расширения ПК. Устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). Производительность шины USB относительно неве­лика и составляет до 1,5 Мбит/с, но для таких устройств, как клавиатура, мышь, модем, джойстик и т. п., этого достаточно. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.

AGP. Видеоадаптер — устройство, требующее особенно высокой скорости передачи данных. Видеоадаптер всегда был первым устройством, «врезаемым» в новую шину. Сегодня параметры шины PCI уже не соответствуют требованиям виде адаптеров, поэтому для них разработана отдельная шина, получившая название AGP (Advanced Graphic Port — усовершенствованный графический порт). Она имеет много более высокую пропускную способность.

Самое большое преимущество AGP по отношению к PCI поддержка конвейерных операций чтения-записи из памяти. В архитектуре PCI, которая не является конвейерной, операции чтения выполняются в два раза мед­леннее операций записи. У AGP запрос и пересылка данных разделены, это позволяет обрабатывать несколько запросов.

*IEEE 1394 (Firewire) представляет собой последовательную высокоскоростную шину, предназначенную для обмена цифровой информацией между ПК и другими электронными устройствами. Интерфейс IEEE 1394 имеет ряд неоспоримых достоинств: возможность передачи данных без потерь информации, компактный размер кабеля, возможность «горячего» подключения устройств, прост в использовании. Отчасти из-за этого данная шина применяется при взаимодействии компьютеров, принтеров, сканеров, цифровых аудио- и видеосистем.

*FSB - для связи процессора и памяти. Эта шина работает на очень высокой частоте.

Связь между всеми собственными и подключаемыми устройствами материнской платы выполняют ее шины и логические устройства, размещенные в микросхемах микропроцессорного комплекта (чипсета). От архитектуры этих элементов во мно­гом зависит производительность компьютера.