Что такое шина рата

PATA сокращение от Parallel ATA. Это стандарт IDE интерфейса для подключения устройств хранения, таких как жесткие диски и оптические приводы, к материнской плате. Относится к старым типам кабелей и разъемов. Термин Parallel ATA раньше назывался ATA. ATA был переименован в Parallel ATA, когда появился новый стандарт Serial ATA (SATA).

Несмотря на то, что PATA и SATA это стандарт IDE, кабели и слоты PATA (формально ATA) часто называют просто кабелями и разъемами IDE. Это не правильное наименование, но оно очень популярно.

Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать

Физическое описание кабелей и разъемов PATA

Данный кабель имеет плоские провода с 40-контактными пинами (в матрице 20×2) с каждой стороны провода. Один конец кабеля подключается к порту на материнской плате с маркировкой IDE, а другой — к задней части устройства хранения данных, например жесткого диска.

Некоторые провода имеют дополнительный разъем посередине провода для подключения еще одного жесткого диска PATA или дисковода оптических дисков.

Выпускаются в 40 или 80-проводных экземплярах. Новые устройства хранения данных PATA, требуют использования более мощного 80-пинового кабеля для соответствия определенным требованиям к скорости. Оба типа интерфейсов имеют 40-контактный разъем и выглядят практически одинаково, поэтому их отличие может быть затруднено. Разъемы на 80-пиновом кабеле будут черного, серого и синего цветов, в то время как разъемы на 40-пиновом кабеле будут только черными.

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

Технические характеристики интерфейса

Диски ATA-4 или UDMA-33 могут передавать данные с максимальной скоростью 33 МБ/с. Интерфейс ATA-6 поддерживают скорости до 100 МБ/с и могут называться накопителями PATA/100.

Максимально допустимая длина старого интерфейса составляет 18 дюймов (457 мм). Molex — это разъем питания для жестких дисков и оптических приводов PATA. Это соединение что выходит из блока питания к устройству для получения питания.

Кабельные адаптеры

Возможно, вам придется использовать старое устройство в более новой системе, которая имеет только SATA интерфейс. Или может потребоваться сделать обратное и использовать более новое устройство SATA на старом компьютере, который поддерживает PATA. Например, вы хотите подключить оптический привод PATA к компьютеру, чтобы выполнять сканирование на наличие вирусов или создавать резервные копии файлов.

Переходник питания Molex-Sata

Используйте адаптер SATA-Molex:

• Для работы устаревшего привода PATA с источником питания, в котором используются 15-контактные кабельные соединения. Для этого хорошо подойдет провод питания StarTech SATA — Molex LP4.
• Для SATA, чтобы подключить устройство нового интерфейса к старому источнику питания, который поддерживает только интерфейс PATA с 4-контактным разъемом питания. Можно использовать что-то вроде этого переходника с типа Molex на SATA, чтобы соединитель Molex работал с устройством SATA.

Используйте адаптер IDE & USB для подключения старого жесткого диска к компьютеру через USB. Одним из примеров такого адаптера является C2G IDE или кабель адаптера привода Serial ATA.

Видео:Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать

Плюсы и минусы SATA & PATA

Поскольку это старая технология, большинство дискуссий об этих интерфейсах будут сводится на выбор новых технологий SATA.

Данные кабеля большие по сравнению с проводами SATA. Это затрудняет связывание и управление интерфейсом, когда он прокладывается поверх других девайсов. Большой кабель PATA затрудняет охлаждение компонентов компьютера, поскольку воздушный поток должен проходить через больший провод, что не проблема тонким современным кабелям.

Диск с современным интерфейсом

Провод PATA также дороже, чем кабели нового поколения, потому что их производство обходится дороже, даже когда SATA провод считается новее.

Преимущество SATA перед старым интерфейсом состоит в том, что SATA поддерживают горячую замену, а это означает, что не нужно выключать устройство перед его отключением. Если по какой-либо причине необходимо извлечь жесткий диск PATA, сначала необходимо полностью отключить компьютер.

Одно из преимуществ кабелей PATA перед проводами нового поколения, это возможность подключить два устройства одновременно. Один называется — 0 (ведущим), а другой — устройством 1 (ведомым). Жесткие диски SATA имеют только две точки подключения — одну для устройства, а другую для материнской платы.

Читайте также: Шина marshal i zen kw31 205 55 r16 91r

PATA поддерживаются старыми операционными системами, такими как Windows 98 и 95, а устройства SATA — нет. Некоторые современные устройства требуют устрановку драйвера для полноценной работы.

Устройства eSATA — это внешние устройства SATA, которые подключаться к задней панели компьютера. Длина кабелей PATA составляет всего 18 дюймов. Это делает его неудобным, если не невозможным использование устройства PATA где угодно, но не снаружи корпуса компьютера.

По этому внешние устройства старого поколения используют технологию USB.

Видео:Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать

Глава 1. Компьютер. Программное и аппаратное обеспечение

Магистраль: шина данных шина адреса и шина управления. Шины периферийных устройств

Вспомним, на прошлом уроке рассматривалось устройство материнской платы. Рассмотрим более подробно, какие же логические устройства можно установить на системную плату, т.к. системная плата наравне с процессором является основным устройством любого современного компьютера. Так же необходимость более подробного знакомства с системной платой обусловлено тем, что на системных платах реализуются шины различных типов. В гнёзда расширения системной платы устанавливаются платы таких периферийных устройств, как модем, сетевая плата, видеоплата и т.п.

Быстродействие различных компонентов компьютера (процессора, оперативной памяти и контроллеров периферийных устройств) может существенно различаться. Для согласования быстродействия на системной плате, как было сказано на прошлом уроке, устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), вклю­чающие в себя контроллер оперативной памяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост). (см. рис. 1)

Северный мост обеспечивает обмен информацией между процессором и оперативной памятью по системной шине. В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины. В современных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины в 10 раз (например, частота процессора 1 ГГц, а частота шины — 100 МГц).

К северному мосту подключается шина PCI ( Peripherial Component Interconnect bus — шина взаимодействия периферийных устройств), которая обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств. Частота контроллеров меньше частоты системной шины, например, если частота системной шины составляет 100 МГц, то частота шины PCI обычно в три раза меньше — 33 МГц. Контроллеры периферийных устройств (звуковая плата, сетевая плата, SCSI -контроллер, внутренний модем) устанавливаются в слоты расширения системной платы.

По мере увеличения разрешающей способности монитора и глубины цвета требования к быстродействию шины, связывающей видеоплату с процессором и оперативной памятью, возрастают. В настоящее время для подключения видеоплаты обычно используется специальная шина AGP ( Accelerated Graphic Port — ускоренный графический порт), соединенная с северным мостом и имеющая частоту, в несколько раз большую, чем шина PCI .

Южный мост обеспечивает обмен информацией между се­верным мостом и портами для подключения периферийного оборудования.

Устройства хранения информации (жесткие диски, CD — ROM , DVD — ROM ) подключаются к южному мосту по шине UDMA ( Ultra Direct Memory Access — прямое подключение к памяти).

Мышь и внешний модем подключаются к южному мосту с помощью последовательных портов, которые передают элек­трические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются после­довательные порты как СОМ1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока.

Принтер подключается к параллельному порту, который обеспечивает более высокую скорость передачи информации, чем последовательные порты, так как передает одновременно 8 электрических импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обозначается параллельный порт как LPT , а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней панели системного блока.

Для подключения сканеров и цифровых камер обычно используется порт USB ( Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств.

Клавиатура подключается обычно с помощью порта PS/2 или USB .

Все устройства (модули) компьютера подключаются к магистрали. Однако, непосредственно к магистрали можно подключить лишь процессор и оперативную память, остальные устройства подключаются с помощью специальных согласующих устройств — контроллеров (контроллер клавиатуры, контроллер дисководов, видеоадаптер и т.д.)

Читайте также: Драйвера контроллер универсальный последовательной шины usb драйвер

Рассмотрим структуру магистрали (системной шины), т.к. модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации.

Магистраль

Магистраль или системная шина — это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.

Системная магистраль осуществляет обмен данными между процессором или ОЗУ с одной стороны и контроллерами внешних устройств компьютера с другой стороны.

Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули, —

Шины представляют собой многопроводные линии. Тип системных шин, применяемых в компьютерах с невысокой производительностью — ISA. Это дешевая но «малоинтеллектуальная» шина. Она может обеспечивать обмен с клавиатурой, дисплеем (алфавитно-цифровым), дисководами для гибких дискет, принтерами и модемами. Однако ее возможностей не достаточно для работы с дисководами для жестких дисков, видеоконтроллерами, адаптерами локальных сетей и т.п.

Шина MCA — более производительная, но не совместима с ISA, поэтому не нашла широкого применения.

Шина EISA — совместима с ISA , значительно дороже, чем ISA и не всегда обеспечивая нужную скорость обмена.

Шина VESA (VL) — более дешевая шина, используется в сочетании с ISA или с EISA.

Шина PCI — конкурент шины VESA , используется в PENTIUM в сочетании с ISA или EISA.

Рис 2. Магистрально-модульный принцип

Как уже было сказано, подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и отреагировать на него. За реакцию устройства процессор не отвечает — это функция контроллера. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.

Шина данных

По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении, т. е. шина данных является двунаправленной.

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессоров постоянно увеличивалась по мере развития компьютерной техники.

За 25 лет, со времени создания первого персонального компьютера (1975г.), разрядность шины данных увеличилась с 8 до 64 бит.

К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.

Шина адреса

Шина адреса предназначена для передачи по ней адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор. Адрес на нее выдает всегда только процессор. По шине данных передается вся информация. При операции записи информацию на нее выставляет процессор, а считывает то устройство (например, память или принтер), адрес которого выставлен на шине адреса. При операции чтения информацию выставляет устройство, адрес которого выставлен на шине адреса, а считывает процессор.

Таким образом, каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).

Разрядность шины адреса определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:

N =2 I , где I — разрядность шины адреса.

Каждой шине соответствует свое адресное пространство, т. е. максимальный объем адресуемой памяти:

Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 32 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:

Читайте также: Давление в шинах для нивы 2131

N == 2 32 = 4 294 967 296 = 4 Гб

В персональных компьютерах величина адресного пространства процессора и величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда различаются. Несмотря на то, что общий объем адресуемой памяти достигает 4 Гбайт, величина фактически установленной оперативной памяти может быть значительно меньше — 32 Мбайта.

Аппаратно на системных платах реализуются шины различных типов. В компьютерах РС/286 использовалась шина ISA (Industry Standard Architecture), имевшая 16-разрядную шину данных и 24-разрядную шину адреса. В компьютерах РС/386 и РС/486 используется шина EISA (Extended Industry Standard Architecture), имеющая 32-разрядные шины данных и адреса. В компьютерах PC/ Pentium используется шина PCI (Peripheral Component Interconnect), имеющая 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса.

Шина управления

По шине управления передаются сиг­налы такие, например, как сигналы чтения, записи, готовности, определяющие характер обмена информацией по ма­гистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами. Кроме того, каждое внешнее устройство, которому нужно обратиться к процессору, имеет на этой шине собственную линию. Когда периферийное устройство «хочет обратиться» к процессору, оно устанавливает на этой линии специальный сигнал (сигнал прерывания), заметив который, процессор прерывает выполняемые в этот момент действия и обращается (командой чтения или записи) к устройству.

Рассмотрим в качестве примера, как процессор читает содержимое ячейки памяти (см. таблицу). Убедившись, что шина в данный момент свободна, процессор помещает на шину адреса требуемый адрес и устанавливает необходимую служебную информацию (операция – чтение, устройство – ОЗУ и т.п.) на шину управления. Теперь ему остается только ожидать ответа от ОЗУ. Последний, “увидев” на шине обращенный к нему запрос на чтение информации, извлекает содержимое необходимой ячейки и помещает его на шину данных. Разумеется, реальный процесс значительно подробнее.

Особо отметим, что обмен по шине при определенных условиях и при наличии определенного вспомогательного оборудования может происходить и без непосредственного участия процессора, например, между устройством ввода и внутренней памятью.

Подчеркнем также, что описанная нами функциональная схема на практике может быть значительно сложнее. Современный компьютер может содержать несколько согласованно работающих процессоров, прямые информационные каналы между отдельными устройствами, несколько взаимодействующих магистралей и т.д. Тем не менее, если понимать наиболее общую схему, то разобраться в конкретной компьютерной системе будет уже легче.

Магистральная структура позволяет легко подсоединять к компьютеру именно те внешние устройства, которые нужны для данного пользователя. Благодаря ей удается скомпоновать из стандартных блоков любую индивидуальную конфигурацию компьютера.

Таким образом, Все устройства (модули) компьютера подключаются к магистрали. Однако, непосредственно к магистрали можно подключить лишь процессор и оперативную память, остальные устройства подключаются с помощью специальных согласующих устройств — контроллеров (контроллер клавиатуры, контроллер дисководов, видеоадаптер и т.д.)

Необходимость использования контроллеров вызвана тем, что функциональные и технические параметры компонентов компьютера могут существенно различаться, например, их быстродействие. Так, процессор может проводить сотни миллионов операций в секунду, тогда как пользователь может вводить с клавиатуры, в лучшем случае 2-3 знака в секунду. Контроллер клавиатуры как раз и обеспечивает согласование скорости ввода информации со скоростью ее обработки.

Контроллер жестких дисков обычно находится на системной плате. Существуют различные типы контроллеров жестких дисков, которые различаются по количеству подключаемых дисков, скорости обмена информацией, максимальной емкости диска и др.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  🎦 Видео

  Передача данных - шина SPIСкачать

  

  ИРИНА КАЙРАТОВНА - ЧИНА (MV)Скачать

  

  Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри!Скачать

  

  Резина Runflat: мнение шиномонтажникаСкачать

  

  лекция 403 CAN шина- введениеСкачать

  

  Подробно про CAN шинуСкачать

  

  Лекция 281. Шина ISAСкачать

  

  Левые и правые шины. Асимметричные и направленные. Разница?Скачать

  

  НЕ ВЫБРАСЫВАЙ испорченную биту!!! 3 ШИКАРНЫХ идеи как их можно применить!Скачать

  

  Лекция 308. Шина I2CСкачать

  

  Системная шина процессораСкачать

  

  Логический анализатор шины i2cСкачать

  

  Системная шина персонального компьютера PCIСкачать

  

  Работа стабилизатора поперечной устойчивостиСкачать