Микропроцессорлардың негізгі өндірістік салалары Дәріс Компьютер архитектурасы Мақсаты


Жүйелік тақшада мынандай компоненттер орналасады



жүктеу/скачать 7,44 Mb.
бет6/7
Дата14.04.2020
өлшемі7,44 Mb.
#62384
түріРеферат
1   2   3   4   5   6   7
Байланысты:
Архитектура



Жүйелік тақшада мынандай компоненттер орналасады:

Процессор орнатуға арналған ұяшық. Ол ұяшықтар ZIF, Socket немесе Slot типті болады да арнайы номермен белгіленеді.





Slot2 типті ұяшықтары




Қазіргі кезде негізінен Socket типті ұяшықтар қолданылады. Процессор ұяшыққа орналастырылып оның беткі бөлігіне желдеткішті суытқыш бекітіледі.



486 процессорларына арналған Socketтер





Pentium, Pentium PRO процессорларына арналған Socketтер

Жүйелік ойлау микросхемасының тобы (Hub). Кэш жадтың екінші деңгейіндегі микросхемасы INTEL фирмасының PentiumII, PentiumРro процессорларының тақшасындағы картриджінде орналасады.



Pentium II, Pentium fro процессорларының тақшасындағы картриджі

Super I/O микросхемасының дискі, параллель және тізбектелген порттар контроллерлерінде орналасады.


Ендіру/шығарудың базалық жүйесі (ROM BIOS). EEPROM қайтадан бағдарламалауға болатын микросхемада ендіру/шығарудын базалық жүйесінің бағдарламасы сақталады. Ол бағдарлама операциялық жүйенің жүктелуін, қондырғылардың драйверлерін, арнайы алғашқы компьютер құрылымын тексереді (CMOS SETUP).


SIMM/DIMM, RIMM модульдерінің ұяшығы. Оперативтік жад модулін орналастыру үшін қазіргі кезде 72 контактілі ұяшықтар SIMM модулі үшін, 188 контактілі ұяшықтар DIMM модулі үшін қолданылады. Әртүрлі аналық тақшадағы ұяшықтардың түрімен сандары әртүрлі болуы мүмкін.

  1. ISA/PCI/AGP шиналарының ұяшығы. Кеңейту тақшаларын орналастыру ұяшықтары аналық тақшада ISA және PSI стандартындағы карталарды орнату үшін арнайы ұяшық - AGP слоттарымен жабдықталған.

  2. AMR (Audio Modem Riser) ұяшығы. Модемдерді қосу үшін жасалған.

  3. CNR ұяшығы. 

  4. Орталық процессор кернеуін түрлендіруші.

  5. Батарея - СМОS жадтың аккумуляторы, онда BIOS пен жүйелік сағаттың құрылымы сақталады.

  6. Қатты және жұмсақ дискілерді, CD ROM құрылғысын, тізбектелген СОМ портының құрылғыларын жалғастыратын және параллель порттарды LPT қосуға арналған (принтер, сканер, ТВ) ұяшықтар орналасады.

  7. Чипсет ( Chipset) - компьютердің компонентерінің арасындағы мәліметтер алмастыруды басқаратын жүйелік микросхемалар топтамасы. Чипсеттің екі негізгі микросхемасы “солтүстік көпір және оңтүстік көпір” деп аталады.



Кейбір жүйелік тақшаларда бейнеадаптердің, дыбыс карталарының, желі карталарының микросхемалары орналасуы мүмкін. Ондай тақшаларға NLX және mini LPX форм факторлары жатады. 


ШИНАЛАР



  • Негізгі жад шинасы


Жүйелік тақшаның жеке компоненттері бір–бірімен ақпараттар алмасу үшін шиналар деп аталатын өткізгіштер тобы арқылы жалғастырылады. 

Шиналар (BUS) жай өткізгіштерден үш түрде ажыратылады.

1. Деректер шинасы

2. Адрестер шинасы

3. Басқару шинасы

Әрбір шинаның контроллерлері болады (бақылаушылары). Шина контроллерлері деректер алмасу, қызмет көрсету сигналдарын алмастыру қызметтерін атқарады да жеке микросхема немесе чипсет микросхемасымен интегралданып жасалады. Деректер шинасы кеңейту карталарының слоттарымен, жадтармен және орталық процессор арасындағы деректер алмасуын қамтамасыз етеді. Онда DMA режимі ( жадқа тікелей қатынас жасау) негізгі роль атқарады. Бұл режимде деректер алмасу DMA контроллері (чипсет микросхемасымен интеграцияланған) арқылы орындалады. Шинаның разрядтар саны неғұрлым көп болса белгілі-бір уақыт аралығындағы деректер алмасу саны көп болады да дербес компьютердің өніміділігі жоғары болады. PENTIUM процессордың шиналарының разряды 64–ке тең.

Адрестік шина. Деректер аламасу дерекетерді таратушы мен қабыладаушы бірдей анықталған жағдайда ғана орындалады. Компьютердің әрбір компонентінің және оперативтік жадтың әрбір ұяшығының өз адресі болады да жалпы адрестік кеңістікті құрайды. Адрестік шина компьютердің кез-келген құрылғысына адресті беру үшін қолданылады. Оперативтік жадтың максимум көлемі адрестік шинаның разрядына тәуелді болады және оның мәні 2пмұндағы, п-шина адресіндегі өткізгіштер саны Pentium MMX, PENTIUMII 32 разрядтық адрестік шина түрінде жасалған оның көмегімен 4Гбайт жадты адрестеуге болады. Ақпараттарды жазу, оқу, тарату үшін арнайы қызмет көрсетуші сигналдар береді. Ол сигналдар басқару шиналары арқылы беріледі. Екі құрылғыны ғана жалғастыратын шинаны порт деп атайды. Дербес компьютерде функционалдық қызметтерінің түрі бойынша төмендегідей шиналардың түрі болады: 

  • жүйелік шина (орталық процессордың шинасы) 


  • Жады шинасы (Оперативтік жад пен орталық процессор арасындағы)


  • КЭШ жады шинасы ол процессор мен КЭШ жады арасындағы ақпараттарды алмасуды қамтамасыз етеді. 


  • Ендіру/ шығару шинасы (интерфейстік) 




Аналық тақшаның орталық процессоры мен КЭШ жадты байланыстыратын электрлік тізбек компьютердің жүйелік шинасын құрайды. Жүйелік шинадағы ақпараттар алмасу “солтүстік көпір” деп аталатын шипсетке кіретін микросхеманың бақылауымен орындалады. Жүйелі шинаның жылдам әрекет ету характеристикасын өткізгіштік қабілеті МегаГерцпен өлшенеді. 

Ендіру шығару шинасының сипаттамасы арнайы кестеде берілген

Шина

Разряды, бит

Тактілік жиілігі, МГц

Өткізгіштік қабілеті, Мб/с

ISA 8- разрядты 

8

8,33

8,33

ISA 16- разрядты

16

8,33

16,6

EISA

32

8,33

33,3

VLB

32

33

133,3

PC1

32

33

133,3

PC1 2.1 64-разрядты

64

66

533,3

AGP (х1) 

32

66

266,6

AGP (х2)

32

66 х2

533,3

AGP (х4)

32

66х2 

1066,6




Жүйелік шина және кеңейту тақшаларының ұялары. Интерфейс. Аналық тақшада және адаптерлер тақшасында оларды құрайтын жеке компоненттерінің арасында деректерді алмастыру мүмкіндігін шиналар арқылы іске асырады. Шина көмегімен процессор компьютердің барлық құрылғыларымен байланыс жасап, арнайы сигналдар алмасады. Компьютердің барлық компоненттерінің арасында өзара түсіністік болу үшін олардың ортақ интерфейсі болу керек. Аппараттық және бағдарламалық интерфейстер физикалық немесе логикалық бақылау желілерінің, өзара байланысқан құралдардың, бағдарламалық қосымшалардың жұмыстарын үйлестіріп отырады. Шиналар жүйелік (системалық) және сыртқы (периферийлік) болып бөлінеді. Жүйелік шиналардың әртүрлі типтері бар:

● ISA (Industrial Standard Architecture) 80 - жылдары РС/Ат – 286 компьютерлерінде қолданылған, ол 8 немесе 15 биттік (разрядты) деп аталатын 8 немесе 16 каналдан бір мезгілде деректер бере алады. Оның түсі қара және ұзын болып жасалынады. Оның өткізгіштік қабілеті 16 мб / с, қазіргі кезде де қолданылады. ISA стандартындағы ұяшық 98 немесе (62+ 36) контактілі немесе екі қатарлы ұядан тұрады.



● EISA (Extended ISA ) – ISA-ның өзгертілген түрі, қымбаттылығына қарай кең таралмаған. Ол файл – серверлерде, қуатты станцияларда қолданылады.

●VLB ( VESA LOCAL Вus) -VESA (VIDEO Equipment Standartds Assotiation) ассоцациясы жасаған 32 разрядты, деректер алмасуы жылдам контроллерлер мен ақпарат сақтағыштар, бейнеадаптерлерде қолдануға арналған, түрлі–түсті шина. Ол сыртқы құрылғыларды тікелей процессормен жалғастырады, сондықтан оны локальдық шина деп атайды. Шина орталық процессорлар тактісінің жиілігінде жұмыс істейді де 486 компьютерлерінде қолданылады. Жүйелік тақшада оған үш слот бөлінген, тактілік жиілігі 50 мГц–тен артық процессорлар үшін 2 шинадан артық қолдануға болмайды. VLB шинасының бағасы арзан, өткізгіштік қабілеті –132 Мб/с VLB ұяшығы екі бөліктен тұрады:

1 – ISA, VLB тақшасын бағдарламалау үшін

2 – 128 контактілі VLB – ұясы. 

● PCI (Peripheral Component Interconnect) – Intel фирмасы шығарған Pentium процессорларында қолданылады. VLB–дан айырмашылығы 33 МГц жиілікте жұмыс істеп қосылған құрылғыларды автоматты түрде анықтауға мүмкіндік беріп Plug and Play режимінде жұмыс істейді. Өткізгіштік қабілеті VLB–дан 20 % жоғары, онда 64 разряд бар.




Қазіргі кезде жүйелік шиналар ISA (EISA) + PCI, ISA (EISA) + VLB, ISA (EISA) + VLB + PCI кездеседі. 

Аналық тақшадағы шиналар.
Процессорлық шина:

(Prosessor bus ) – процессор немесе бірнеше процессордан, кэш – контроллерінен және кэш – жадтан тұрады. Ол шинаның өткізгіштігі жоғары, 66 Мгц, 64 разрядты шинаның төмендегідей сипаттамалары болады:

66 Мгц х 64 бит = 4224 Мбит / с

4224 Мбит / с / 8 = 528 Мбайт / с

 


Жад шинасы (memory bus) – процессормен жедел жад арасындағы байланысты орнатады. Оған шина контроллері, жедел жад және деректерді сақтайтын буфер кіреді. Бұл шинада екі портты жад орналасуы мүмкін. Ол контроллер жады, процессор мен ендіру/шығару (УВВ) құрылғысының талаптарына жауап беруге сәйкестеніп тұратындығын білдіреді. Екі портты жадта 64 немесе 128 разрядты деректер шинасын ұйымдастыруға болады. Жады шинасы:


 

 Жүйелік шина – жүйе архитектурасы бойынша анықталады. Оларға ISA, PCI, EISA және олардың комбинациялары жатады.

Сигнал тоқтату контроллерлері және жадты тікелей анықтау.

Жүйелік шинаға қосылған қондырғылар процессор көмегімен немесе қосылған ендіру / шығару порты көмегімен және жад адресімен анықталуы мүмкін.

Орталық процессор кез – келген өзгерісті сигналдар көмегімен анықтайды. Оны үзу (тоқтату) сигналдары деп атайды да, ол берілгенде алғашқы орындалуын жатқан операция тоқтайды да, сигналға сәйкес басқа операция орындалады. Үзу сигналдары аппараттық (сыртқы құралдарға байланысты) және бағдарламалық болып бөлінеді.

Жүйелі блокта үзу сигналдарының контроллерінің микросхемасы орналасқан, оның бірнеше кіріс сигналдарына арналған бөліктері бар. Алғашқы компьютерлерде сегіз линиялы (IRQO – IRQ7) микросхема қолданылды. Онан соң 15 шиналы қосымша микросхема қолданылады. Ол 15 әрекеттің кез – келген біреуіне сәйкес процессордың жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Үзу сигналдарының ММІ линиясы үлкен приоритетке ие бола алады, онан соң приоритет кемиді. IRQ 0, IRQ 1, IRQ 8 – IRQ 15, IRQ 3 – IRQ7. Қазіргі ІВМ типтес компьютерлерде 7 каналды жоғары жылдамдықты деректер беру қолданылады. (ДМА0 – ДМА6).

Жүйелік үзу (Hardware Interrupts)

Үзу сигналы

Мазмұны

ММІ



немесе
  1.  


Аналық тақшаға қосылатын құрылғылардың өзара әсерін қарастырайық. Жүйелік шина “сол түстік көпірдегі ” шипсет микросхемасына орналастырған контроллердің басқаруымен жұмыс істейді. Ол контроллерлер екі интерфейстік шинадан: PСI - периферийлік компоненттері қосуға арналған және AGР жылдамдатылған графикалық порттан тұрады. PСI шинасы орталық процессорды желі тақшаларымен, қосымша видеоадаптерлермен, ал AGР шинасы графикалық инфорамацияны тікелей жедел жадыға беру үшін қоладанылады. AGР шинасының PСI шинасына қарағанда өткізгіштік қабілеті жоғары.

PСI шинасына интерфейстік шинаға жалғастыруға арналған контроллер орналасқан. Онда: ISA- өндірістік стандартты архитектура, USВ- әмбебап(универсаль) тізбекті шина және IEEЕ –1394- инженерлер институтының электротехника мен электроникадан №1394 стандартты шинасы орналасады. Баяу жылдамдықта жұмыс істейтін шиналардың жұмысын басқаратын контроллерлерді “оң түстік көпір” деп атайды. 3,5 дюймдік дискеттің дискіқозғағышы ISA шинасына жалғастырылады. ISA шинасы USВ шинасына қарағанда баяу жұмыс істейді. Интерфейстік USВ шинасының пайда болуы компьютерлерге қосылатын басқа құрылғылардың интерфейстік шинасының стандартын өзгертуді қажет етеді. 

 Аналық тақшаларға арналған чипсеттердің сипаттамалары.
Әр бір аналық тақшада өзіне тән ортақ процессорды орнатуға болады. Оларда Socket7, Slot16, Socket370. стандартты ұяшықтары қолданылады. Қазіргі кездегі процессорлардың шығарушы INTEL корпоарациясы болғандықтан шығарылатын чипсеттерді соған сәйкестендіріліп жасалуы керек. Қазіргі кезде INTEL корпорациясы шығарған INTEL 430ТХ чипсеті қолданылады . Ол 2 микросхемадан тұрады: 82439ТХ жүйелік контроллердің және PSI IDE/ISA контроллерінің микросхемасы. 430ТХ чипсеті АТ және АТХ стандартына сәйкес келе береді және Pentium, AМD К5 процессорлары үшін қолданылады. INTEL фирмасы PENTIUМ2, PENTIUM3, РЕNTIUM4 процесорлары үшін негізгі микросхемаларды жасайтын корпорация.




SCSI- немесе USB-ағытпаларының көп мөлшерінен тұрады.



жүктеу/скачать 7,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет