Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

1. 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, 272 01 Kladno, www.1kspa.cz Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

2. Komunikace procesoru s okolím • CPU komunikuje 3 způsoby: • Pomocí sběrnice • Přes přerušení (IRQ) • Kanály přímého přístupu po paměti (DMA)

3. Sběrnice • Přenáší se nejvíce dat, je základem komunikační struktury PC • Její rychlost ovlivňuje výkon celého PC • Propojení všech komponent vně procesoru • Dva typy sběrnic: • Systémová – propojuje CPU a odvody na základní desce • Periferní – spojuje CPU s okolním světem (zakončená normovanými konektory – sloty) • Rozdělení dle typu dat: • Datové (přenos dat) • Řídící (přenos řídících signálů od procesoru) • Adresní (přenos adres paměťových buněk)

4. Sběrnicové schéma

5. Systémová sběrnice • Spojuje procesor s nejbližším okolím (RAM, grafická karta, chipset – Northbridge a ostatní obvody desky). • Dva základní komunikační modely: • Starší – přestavitel Intel – komunikace probíhá pomocí sběrnice FSB, severního a jižního mostu - chipsetu. • Nový – osmá generace jádra AMD – Integrovaný paměťový řadič a pomocí sběrnice HyperTransport.

6. Periferní sběrnice • Začíná v jižním mostu a spojuje procesor s přídavnými kartami. • Zakončena normovanými sloty, do nichž se zasunují rozšiřující karty. • Typy sběrnic: • ISA přenosová rychlost < 8 Mb/s • PCI přenosová rychlost <130 Mb/s (260 Mb/s) • AGP přenosová rychlost 260 Mb/s – 2Gb/s • PCI Express přenosová rychlost 250 Mb/s – 16 Gb/s • USB • 1.1 přenosová rychlost 12 Mb/s • 2.0 přenosová rychlost 480 Mb/s • 3.0 přenosová rychlost 4800 Mb/s

7. Sběrnice ISA • Industry Standard Architecture. • Vyvinuta pro mikroprocesor 286 a počítače PC-AT. • Pro dnešní využití je pomalá a úzká, pouze starých PC • Konfigurace přídavných karet je prováděna manuálně • Novější desky se konfigurují speciálním programem • Neumí PnP

8. Sběrnice PCI • PeripheralComponentInterconnect. • Především pro Pentia • Dnes je nahrazována PCI Express. • Novinka pro instalaci rozšiřujících desek – Plugand Play • 32 a 64 bitové sloty (bývají bílé barvy) • PCI jsou opatřeny zámky

9. Sběrnice AGP • AcceleratedGraphics Port. • Vynález Intelu pro výrazné zvýšení výkonu. • Určena pro přenos dat do zobrazovací soustavy. • Zakončena konektory AGP. • Další standardy: AGP 2x, 4x, 8x. • Postupně nahrazována sběrnicí PCI Express

10. Sběrnice PCI Express • ParipheralComponentInterconnect Express. • Sériová sběrnice nahrazuje předešlé paralelní PCI a AGP. • OS a HW nemají problém při spolupráci se sběrnicí. • Vyšší datový tok – podpora HotPlug a Hot Swap (výměna HW za chodu PC) a PnP • Další standardy: PCle 2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x.

11. Rozhraní PC ( interface) • Jedná se o výměnu dat mezi „vnitřkem skříně“ a periferiemi umístěnými mimo skříň. • Jedná se např. o klávesnici, myš, tiskárnu, scanner, fotoaparát, … • Používá se normované rozhraní, popisující způsob přenosu dat a tvar konektorů. • Sériový port • Paralelní port • Game port • USB • FireWire • PS/2

12. Paralelní port • Označení – Centronisc (podle výrobce tiskáren) • Nahrazeno SPP (Standard Parallel Port) • Paralelní přenos dat – bit vedle bitu (rychlejší). • Konektor je 25 pólový typu canon. • Použití: tiskárna, skener, ZIP mechanika. • Označení LPT

13. Sériový port – RS 232 • Nejstarší rozhraní • Sériový přenos dat – bit za bitem (pomalejší), ale univerzálnější • Periférie: myš, modem, mobilní telefony – postupně nahrazováno USB • Konektor typu Canon 2 velikosti (9-pólový nebo 25 pólový). • Označení COM

14. PS/2 • U počítačů řady PS/2 • Vyveden ze základní desky • Myš, klávesnice

15. USB port • Universal Serial Bus. • Nahrazuje dřívější porty sériový, paralelní a PS/2. • Použití: běžné druhy periférií. • Podporuje Plugand Play • Verze: • USB 1.1 (12 Mb/s) • USB 2.0 (480 Mb/s) • USB 3.0 (4800 Mb/s) • Výhody: • Max. počet připojených zařízení je 127. • Přepojování za chodu PC. • Poskytuje stejnosměrné napájení 5V. • Max. délka kabelu 5m. • Připojení rozbočovače.

16. FireWire port • Vyvinuto Apple Computer 1195. • Sériová sběrnice pro přenos velkých objemů dat. • Použití: videokamery, videorekordéry • Podpora Plugand Play. • Výhody: • Max. připojení 63 zařízení. • Rychlost 400 Mb/s.

17. IRQ – vektor přerušení • InterruptReQuest. • Upozornění periferií, že chtějí komunikovat s procesorem. • Vytržení procesoru z práce, rozpracovaná data se uloží do registrů (např. stisk klávesnice) a komunikuje s klávesnicí. • Dva druhy přerušení : HW a SW • Zpracování přerušení – speciální obvod = řadič přerušení • linky – součástí sběrnice.

18. Kanály přímého přístupu po paměti (DMA) • DirectMemory Access • Kanál určený pro přenos dat mezi operační pamětí a vstupně/výstupním zařízením (CD/DVD) • Určený pro přenos většího objemu dat např. grafická karta, zvuková karta, řadič pevných disků, síťová karta atd. • Nezatěžuje se procesor, protože se přenosu vůbec nezúčastňuje

19. Použité zdroje • ULANOV, Miha. wikipedie [online]. [cit. 19.07.2013]. Dostupný pod licencí Free Software Foundation na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Isa1.jpg • WIKIPEDIE. wikipedie [online]. [cit. 19.07.2013]. Dostupný pod licencí Free Software Foundation na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:AGP_slot.jpg • HORÁK, Jaroslav. Hardware učebnice pro pokročilé. Brno: ComputerPress, a.s., 2007, ISBN 978-80-251-1741-5. • Pokud není uvedena citace, jsou obrázky vlastní tvorby Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu.