1 / 41

Računarstvo i informatika III

Računarstvo i informatika III. Le kcija 5 – Matične ploče, e kspanzioni slotovi i karakteristike I/O magistrala. U ovoj lekciji. Šta ćemo učiti. Matična ploča Sistemski čipovi BIOS Portovi i konektori Magistrale Namena ula zno/izlaznih (I/O) magistrala

tacita
Download Presentation

Računarstvo i informatika III

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. Računarstvo i informatika III Lekcija5 –Matične ploče, ekspanzioni slotovi i karakteristike I/O magistrala

  2. U ovojlekciji... Šta ćemo učiti • Matična ploča • Sistemski čipovi • BIOS • Portovi i konektori • Magistrale • Namena ulazno/izlaznih (I/O) magistrala • Interniulazno/izlazni portovii ekspanzioni slotovi • Sistemski resursi I/O adrese, IRQ-ovi i DMA kanali • Arhitektura I/O magistrala • Karakteristike ISA, PCI, AGP i USB magistrala • Karakteristike SCSI i FireWire magistrala

  3. Matična ploča

  4. Komponente matične ploče

  5. Matična ploča

  6. Ležišta za centralne procesore

  7. Pakovanje mikroprocesora

  8. Multiprocesiranje

  9. Sistemski čipovi (Chipset)

  10. Čipset

  11. Funkcije koje podržava čipset

  12. North/South Bridge arhitektura

  13. Grafički prikaz North/South Bridge arhitekture

  14. Hub arhitektura

  15. Grafički prikaz Hub arhitekture

  16. BIOS(Basic Input/Output System)

  17. Portovi

  18. Ulazno/izlazni konektori i konektori na ploči

  19. Namena ulazno/izlaznih magistrala • Povezuju CPU sa svim drugim komponentama (osim RAM-a) • Mogu da upravljaju • internim portovima • eksternim portovima • drugim U/I magistralama • U modernim PC računarima koriste se 4 tipa I/O magistrala: • ISA, zastarela i uskoro će potpuno nestati • PCI, novija multifunkcionalna I/Omagistrala velike brzine • AGP, koristi se jedino za grafičke adaptere • USB, novi I/O bus za povezivanje sporih uređaja, zamenjuje ISA • Obe magistrale ISA i PCI završavaju se dvostrukim izlazom: • Internim I/O portovima (LPT, KBD, COM1, COM2, EIDE i sl.) • Ekspanzionim slotovimana matičnoj ploči u koje se umeću adapteri

  20. Interniulazno/izlazni portovi • USB postaje glavni bus za povezivanje sporih uređaja • Međutim na ISA bus se i dalje povezuje mnogo internih komponenti • flopikontroler • serijski portovi • paralelni port (ovi) • Kontroler tastature • Ove komponente zauzimaju IRQ-ove ( i druge sistemske resurse kao što su I/O adrese i DMA kanali)

  21. Sistemski resursi • I/O adrese - ulazno/izlazne adrese • Adrese koje kartica koristi da bi komunicirala s procesorom • IRQ (interrupt request) - zahtevi za prekidom • Hardverske komponente moraju da šalju procesoru zahteve za prekidom kako bi ga pozvale da na vreme obradi njihove zahteve. Svaki uređaj ima sopstveni zahtev za prekidom kojim privlači pažnju procesora. • DMA kanali • Koriste ih neki uređaji za ubrzavanje upisa i čitanja sistemske memorije. Ima ih malo, pa je ograničen broj instaliranih uređaja koji mogu da koriste DMA kanale.

  22. Ulazno/izlazne adrese • Kod Intelovih procesora razdvojen je ulazno/izlazni od memorijskog adresnog prostora • Svaki 80x86 procesor može da adresira samo 64 KB portova (U/I adresa), bez obzira koliko je velik njegov memorijski adresni prostor • Kontroleri imaju grupu registara kojima procesor može da pristupi preko adresa portova (ulazno/izlaznih adresa) pridruženih kontroleru • Registri kontrolera vrše • funkciju bafera - prihvatne memorije(port podataka) • statusnih registara uređaja kojima kontroler upravlja (statusni port) • prihvatanje komandi koje šalje procesor u cilju upravljanja radom i/O interfejsa ili I/O uređaja (upravljački port)

  23. Izbor IRQ linija • Istu prekidnu liniju može da zajednički koristi više PCI uređaja • Tehnika PnP omogućava automatsko podešavanje deljenja prekidne linije • Ako operativni sistem ne podržava PnP mora se pročitati dokumentacija uređaja da bi se utvrdilo da li dozvoljava deljenje prekidne linije • ISA uređaji ne dozvoljavaju deljenje prekidnih linija

  24. DMA kanali • Kontrolne linije magistrale koje omogućavaju direktan pristup memoriji • DREQ (DMA request) - DMA zahtev • Kartica preko linije DREQ upućuje zahtev za DMA • DACK (DMA acknowledge) - dozvola za DMA prenos • Procesor odobrava zahtev preko linije DACK • Da bi više perifernih uređaja moglo direktno da pristupa memoriji postoji više linija za DMA zahtev/odobrenje koje se nazivaju DMA kanali • Uobičajen raspored korišćenja DMA kanala na PC računarima Kanal Primena 0 Osvežavanje DRAM (samo na XT) 1 HDD kontroler (samo na XT) 2 flopi kontroler 3 Neiskorišćen ili zvučna karta ili ECP paralelni port 4-7 slobodni u modernim računarima

  25. Arhitektura ulazno/izlaznih magistrala

  26. Povezivanje uređaja na U/I magistrale

  27. ISA (Industry Standard Arhitecture) • samo 16 linija za podatke; • maksimalna brzina od 4MB/s (8-bitne), odnosno 8MB/s (16-bitne); • nemogućnost deljenja IRQ linija i DMA kanala između kartica koje se utaknute u različiteslotove; • nemogućnost da sistem konfiguriše njihovo korišćenje delova glavne memorije, adresa U/Iportova, IRQ linija, DMA kanala; • nemogućnost da ih sistem isključi u slučaju zahteva za resursom koji je već zauzet.

  28. PCI Local Bus (Peripheral Component Interconnect) • Predstavlja redizajniranu PC magistralu ubacivanjem pomoćne magistraleizmeđu CPU i izvorne I/O magistrale sa namenom mosta, pa se za nju koristi i naziv međuspratnamagistrala (mezzanine bus) • Može da radi konkurentno sa procesorskom magistralom • Podržava Intelovu PnP specifikaciju • nema džampere i prekidače, podešava se softverski • Radi na taktu od 33 MHz • 32-bitni omogućava transfer od 33*4 = 132 MBps • 64-bitni omogućava transfer od 33*8 = 264 MBps

  29. Konceptualni dijagram PCI magistrale

  30. AGP (Advanced Graphics Port) - ubrzani grafički port • Specijalizovan za video adaptere - samo jedan u sistemu • Zasniva se na PCI, ali fizički, električno i logički je nezavisan od njega • Prednost - PCI bus se oslobađa rada sa grafičkim podacima i koncentriše se na zahteve za prenosom podataka npr. sa mrežnih adaptera i hard diskova • AGP uključuje više specifikacija: • AGP 1.0 (1996) - 33 MHz, moguće 2x, napajanje3,3 V • AGP 2.0 (1998) - 66 MHz, moguće 4x, moguće da radi na 1,5 V

  31. USB • 12Mb/s transfer podataka • Plug and Play • Mogućnost priključivanjauređaja bez potrebe zarestratovanjem sistema • Ulančavanje ili rad više odjednog uređaja na jednomkablu, odnosno magistrali • Samoisključivanje i detekcija

  32. Povezivanje uređaja na USB magistralu

  33. SCSI ekspanzioni slotovi

  34. Vrste SCSI magistrala Opšte oznake za nesimetrični i diferencijalni SCSI

  35. FireWire ekspanzioni slotovi

  36. FireWire (IEEE-1394) • Transfer podataka od 100, 200 i 400 Mb/s (a moguća je i brzina od 800 Mb/s kod novog1394.b standarda) • Plug and Play • Mogućnost priključivanja uređaja bez potrebe za restartovanjem sistema • Može da poveže maksimalno 63 uređaja na jednu IEEE-1394 adaptersku karticu uz pomoć ulančavanja • Samoisključivanje i detekcija

  37. Sumarni pregled karakteristike I/O magistrala

  38. Prikaz rasporeda I brzina magistrala kod Intel 86xx chipseta: CPU – MCH : 400/533/800MHz MCH – DDR : 2.1-3.2 GB/s – AGP : 2.1 GB/s – GbLAN : 266 MB/s – southbrdge :266 MB/s SOUTHBRIDGE - PCI : 133 MB/s - ATA133 : 133 MB/s - USB 2.0 – 480 MB/s - sATA – 150 MB/s BIOS Super IO Power Management Clock Generator Brzine prenosa na različitim magistralama

  39. Pitanja i zadaci • Po čemu se razlikuju procesorska i memorijska od U/I magistrala? • Kako se definiše širina opsega (nivo transfera) magistrale? • Koji tipovi U/I magistrala se koriste kod savremenih MRS? • Čime mogu da upravljaju U/I magistrala ? • Šta je I/O port i kakve vrste može biti? • Čemu služe kontroleri perifernih uređaja? • Koje sistemske resurse koriste periferni uređaji? • Koje funkcije vrše registri kontrolera i kako se nazivaju odgovarajući portovi preko kojih su ovi registri povezani sa CPU? • Šta se dešava ako se iste I/O adrese pridruže različitim uređajima? • Kakva je razlika između upravljanja perifernim uređajima prozivanjem i korišćenjem prekida? • Od čega zavisi da li različiti uređaji mogu da koriste iste IRQ-ove?

  40. Pitanja i zadaci • Šta je DMA kanal? • Koji je raspored korišćenja DMA kanala na PC računarima uobičajen? • Koji se uređaji obično povezuju na ISA U/I magistrale? • Navedite karakteristike ISA U/I magistrale. • Koji se uređaji obično povezuju na PCI U/I magistrale? • Navedite karakteristike PCI U/I magistrale. • Navedite karakteristike AGP U/I magistrale? • Navedite karakteristike USB U/I magistrale. • Šta je karakteristično SCSI magistrale? • Šta je karakteristično za FireWire magistrale? • Uporedite karakteristike U/I magistrala.

More Related