ARCHITEKTURA KOMPUTERA

Płyty główne

Płyty główne:

Standardy magistrali rozszerzających,

Koncepcja działania urządzeń standardu Plug and Play,

Formaty płyt głównych.

Płyty główne

Standardy magistrali rozszerzającej

Rodzaj magistrali rozszerzającej decyduje między innymi o
szybkości przesyłania informacji pomiędzy procesorem lub
pamięcią i innymi urządzeniami. Wymagania w stosunku do tej
szybkości wciąż rosną. Jednym z ważniejszych jest
komunikacja z kartą graficzną.
Wprowadzenie graficznego interfejsu użytkownika (ang. GUI –
Graphical User Interface), np. Windows, zwiększyło
wymagania co do szybkości komunikacji z tą kartą.

Płyty główne

ISA - Industry standard architecture (standardowa

architektura przemysłu) wprowadzony w roku 1984

Magistrala ISA jest magistralą:

16-bitową,

taktowaną zegarem około 8 MHz,

niewspierającą mechanizmów autokonfiguracji

przepustowość magistrali 8MB/s

W stosunku do szybkości przesyłania informacji przez współczesne

procesory i urządzenia jest to bardzo wolna transmisja.

Płyta główna

EISA - Extended Industry Standard Archtecture
(Rozszerzona Standardowa Architektura Przemysłu)
Magistrala EISA jest magistralą:

32-bitową,

taktowaną zegarem około 8 MHz,

wspierającą mechanizmy autokonfiguracji

przepustowość magistrali 32MB/s

Płyty główne

VESA - Local Bus - Video Electronics Standards Association

Local Bus, (VL Bus, VLB)

Magistrala VLB jest magistralą:

lokalną - korzysta bezpośrednio z sygnałów sterujących procesora,

32-bitową,

taktowaną zegarem około 33 MHz,

wspierającą mechanizmy autokonfiguracji

przepustowość magistrali 105MB/s

obsługa do trzech gniazd rozszerzających.

Płyty główne

Zalety:

niski koszt

prostota.

Wady:

niewielka ilość gniazd
rozszerzających

brak możliwości
równoległego
wykonywania operacji
na magistrali lokalnej
procesora i magistrali
rozszerzającej

związana z jednym
typem procesora
(80486).

Płyty główne

PCI - Peripheral Component Interconnect
Magistrala PCI :

możliwość pracy równoległej 3 magistral: lokalnej, PCI i ISA

wysoka przepustowość (dla 32-bitowej – 264 MB/s;

dla 64-bitowej – 528 MB/s)

taktowaną zegarem 66 MHz,

wspierającą mechanizmy autokonfiguracji

możliwość współpracy do 256 układów funkcjonalnych

Płyty główne

Accelerated Graphics Port (AGP, to rodzaj zmodyfikowanej
magistrali PCI do szybkiego przesyłania dużych ilości danych
pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną.



Data wprowadzenia: 1997



Szerokość magistrali: 32 bity



Maksymalna ilość urządzeń: 1 urządzenie



Maksymalna przepustowość: 2133 MB/s



Maksymalna moc jaka może pobierać karta przez złącze

AGP to 35-40W w przeciwnym wypadku należy ją zasilić
osobnym kablem od zasilacza.

Płyty główne

•

AGP 1x, używa kanału 32-bitowego działającego z

taktowaniem 66

MHz

, co daje maksymalny transfer 264

MB/s, napięcie sygnału 3.3 V.

•

AGP 2x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz

z podwójną przepływnością, prowadzącą do efektywnego
transferu 528 MB/s; napięcie sygnału 3.3 V.

•

AGP 4x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz

z poczwórną przepływnością, co prowadzi do efektywnego
transferu maksymalnego 1056 MB/s (1 GB/s); napięcie
sygnału 1.5 V.

•

AGP 8x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz

z ośmiokrotną przepływnością, co prowadzi do efektywnego
transferu maksymalnego 2112 MB/s (2 GB/s); napięcie
sygnału 0.8 V.

Płyty główne

PCI-Express
PCI-E stanowi:



magistralę lokalną typu szeregowego, łączącą dwa punkty

(Point-to-Point)



dane nadawane i odbierane mają osobne linie transmisyjne



każde urządzenie PCI-Express jest połączone bezpośrednio

z kontrolerem.



częstotliwość magistrali 2,5GHz



możliwość podłączenia kilku urządzeń

Koncepcja działania urządzeń

standardu Plug and Play

Podstawowe założenia dotyczące urządzeń i systemu
spełniającego standard PnP są następujące:

1. W przypadku zainstalowania nowego urządzenia w

systemie po włączeniu zasilania system stwierdzi ten fakt,
a następnie automatycznie skonfiguruje nowe urządzenie,
przydzielając potrzebne mu zasoby w sposób nie
powodujący konfliktu z innymi, już zainstalowanymi
urządzeniami. Dotyczy to także urządzeń instalowanych w
tracie pracy systemu (ang. hot insertion)

2. W przypadku usunięcia urządzenia z systemu, ponownie,

rozpozna on ten fakt i zwolni zasoby systemu przydzielone
usuniętemu urządzeniu. Dotyczy to także urządzenia
usuwanego w tracie pracy systemu (ang. hot removal).

Koncepcja działania urządzeń

standardu Plug and Play

Aby zrealizować powyższe założenia urządzenia (np. karty

rozszerzające) muszą spełniać następujące warunki:

istnienie mechanizmu detekcji obecności karty,

identyfikację rodzaju urządzenia i jego producenta,

źródło informacji o zasobach wymaganych przez
urządzenie,

możliwość konfigurowania programowego (wybór
ustawień przez zapis do określonych rejestrów
konfiguracyjnych),

Koncepcja działania urządzeń

standardu Plug and Play

Aby zrealizować powyższe założenia system musi

spełniać następujące warunki:

powinna istnieć nieulotna pamięć konfiguracji i
przydziału zasobów dla urządzeń,

musi istnieć program obsługujący wykrywanie
obecności i autokonfigurację urządzeń.

Koncepcja działania urządzeń

standardu Plug and Play

Start systemu PnP przebiega następująco:
1. Po włączeniu zasilania inicjowane są i działają te urządzenia,

które są niezbędne do rozpoczęcia pracy systemu

2. Następnie system przeszukuj wszystkie magistrale w celu

stwierdzenia obecności określonego sprzętu i wykrycia
ewentualnych zmian.

3. Po wykryciu nowego urządzenia system powinien odczytać jego

rodzaj, producenta oraz zasoby wymagane do popranej pracy
urządzenia (adresy, przerwania, kanały DMA, sterowniki).

4. Po odczytaniu tych informacji program konfigurujący powinien

przydzielić urządzeniu potrzebne mu zasoby. Jednocześnie
przydział tych zasobów jest zapisywany do nieulotnej pamięci
konfiguracji i przydziału zasobów w systemie.