1 / 22

Architektura a vývoj PC 5.

Architektura a vývoj PC 5. Ing. Vladislav Bezouška, Ph.D. Zařízení které umí přistupovat na BUS PC a rozšiřuje tak I/O PC. Řadiče I/O PC. Obsahuje vlastní mikroprocesor tzv. řadič a příslušné obvody rozhraní „interface“.

hanley
Download Presentation

Architektura a vývoj PC 5.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Architektura a vývoj PC 5. Ing. Vladislav Bezouška, Ph.D.

  2. Zařízení které umí přistupovat na BUS PC a rozšiřuje tak I/O PC Řadiče I/O PC Obsahuje vlastní mikroprocesor tzv. řadič a příslušné obvody rozhraní „interface“ Může být na základní desce nebo jako karta do I/O bus PC příp jako periferní zařízení. Základní typy: sériová linka, Paralelní port, USB, řadiče mezipaměti, měřící karty, Fire-Wire, SCSI,..

  3. UART (Universal Asynchronous Reciever Transmitter) • Zabezpečuje duplexní asynchronní přenos mezi dvojicí zařízení • Zápisem do řídících registrů můžeme nastavovat parametry přenosu • Řadič UATR je připojen na IO BUS PC (U novějších desek integrován) Řadiče I/O PC – UART (RS232)

  4. Specifikace RS 232C = H – 3V až –15V L +3V až +15V Linky jsou odolné proti zkratu a dávají 10-15mA Řadiče I/O PC – UART (RS232) Princip sériového přenosu • Základní typy zapojení UART: • Přímé propojení koncových zařízení přes dvě ukončující zařízení tj. datový okruh • Propojení koncových zařízení přes nulový modem

  5. Ukázka zapojení nulového modemu Řadiče I/O PC – UART (RS232) UART obsahuje dva duplexní kanály: v PC COM1, COM2 Adresace UART

  6. Asynchronní paralelní simplexní přenos dat s kvitováním tzv. handshecking Řadiče I/O PC – CENTRONICS Provoz na 8bit datové sběrnici je řízen řídícími signály

  7. Provoz řídí RootHUb (většinou základní deska) Universal Serial Bus - USB Rychlost: Low 1,5Mbit/s Medium 12Mbit/s High 480Mbit/s Diferenciální datový signál +D,-D Kódování NRZI – nahrazuje taktovací signál Obrázek převzat z lit. č.1 Po každé 6-té jedničce změní polaritu Po každé nule změní polaritu

  8. Komunikace: Universal Serial Bus - USB • Rozpoznání typu USB zařízení 1.5KW Vcc - +D nebo –D (sv.1,2 nebo 1,3) • Příslušný HUB provede RESET sběrnice • Načítání konfiguračních informací (přidělení adresy, definování koncového bodu = typ přenosu...) • Přenos dat Každý paket začíná synchronizačním signálem 00000001 Po 10ms – myš, klávesnice Kód identifikace Oprava chyb Obrázek převzat z lit. č.1

  9. Funkce: • Při zapnutí počítače odpovídá na testovací procedury POST – BIOSu • Neustále monitoruje matici tlačítek a při stisknutí tlačítka vyšle jeho kód • Má zásobníkovou paměť na 20 znaků Řadiče I/O PC – klávesnice

  10. IDE(Itelligent Driver Electronics) -Není řadič v pravém slova smyslu, ale jen adaptér na sběrnici. Řadiče I/O PC – IDE Kapacita disku jen 528MB Umožňuje připojení dvou disků, jeden funguje jako master a druhý jako slave EnhancedIDE

  11. Zvětšení adresovacího prostoru na 8GB • Metoda LBA(Logical Block Addressing) • 2. Zrychlení přenosu dat – podpora PCI • PIO5 (Programmed Input Output) režim přenosu – až 66MB/s • 3. Připojení až 4 jednotek k jednomu řadiči • Řadič podporuje standard ATAPI (Advanced Technology Attachement Packetized Interface) • 4. Jednotky se připojují po dvou ke dvěma portům – primárnímu a sekundárnímu. !!! Systémový disk musí být na primárním protože např. PCI bus podporuje jen jeden port. • Některé další rozšíření IDE: • FAST – ATA, ULTRA DMA – ATA,.. Řadiče I/O PC – EIDE

  12. Řadiče I/O PC – serial ATA Obrázek převzat z lit. č.1 Rychlost 1,2GBit/s Kódování dat 8B/10B (podobně jako u sítí) Full Duplex – diferenciální linky Přímé propojení 4 mechanik

  13. SCSI (Small Computer System Interface) • Není řadič ani rozhraní ale SBĚRNICOVÝ • SYSTÉM. • Jednotná množina příkazů CCS • Přenos dat 32bit pomocí HOST adaptéru • Rychlost až 40MB/s • Funkci řadiče má tzv. HOST adaptér: • a) periferie požaduje přístup na bus • b) Iniciátor vybírá periferii se kterou bude komunikovat • c) Provozní informace o stvu konc. Zařízení(KZ) a iniciátoru • d) Přenos dat • e) Iniciátor předává příkaz KZ • f) KZ vysílá info. o svém stavu Řadiče I/O PC – SCSI

  14. Metody magnetického záznamu Pevné disky Datová buňka MFM kódování 2x větší hustota zápisu T-bit je zapsán jen když předchází 2x D-bit=0 D-bit je zapsán jen když = 1 Frekvence T-T, D-D klesá Buňky mohou být 1/2

  15. RLL umožňuje 2x větší hustotu než MFM Obrázek převzat z lit. č.1 RLL kódování vynechává záznam většího počtu nul a nahrazuje ho T-bity.

  16. Obrázek převzat z lit. č.1 Pevné disky – logická struktura

  17. Obrázek převzat z lit. č.1 Pevné disky – FAT

  18. Hlavy: 1) Feritové 2) Tenkovrstvé – cívka je tvořena vrstvami 3) Magnetorezistivní - Mech. Komponenty pro pohyb hlavy Pevné disky – struktura Obrázek převzat z lit. č.1 Obrázek převzat z lit. č.1

  19. Obrázek převzat z lit. č.1 • S lineárním pohonem • S krokovým motorem Pevné disky – aktuátor Problém s řízením Rekalibrace ztráty polohy Kalibrace tepelná dilatace Servostopa + servohlava Obrázek převzat z lit. č.1

  20. Načtení soboru 100KB ve 200 sektorech s diskem 3600ot/s Zabere 3,2s Pevné disky – interleaving Prokládání Interní rychlost přenosu

  21. Programování hardware pod Windows Přímé Knihovna DLL Programovací jazyk přímo podporuje vstup/výstup na HW

  22. Literatura : [1] Messmer H. P., Dembowski K.: Hardware. CP Books. Brno, 2005.

More Related