Особенности организации работы шины

У разных шин организация работы разная. Однако при этом ряд положений используются общие. Прежде всего отметим, что общая организация работы шины может быть представлена как совокупность механизмов, каждый из которых выполняет вполне определенную функцию передачи информации, например, чтение из памяти, чтение из порта, запись в память, запись в порт и т.д. Множество таких механизмов конечное, но их тем больше, чем сложней и разнородней структура компьютера (компьютер имеет иерархическую память, развитые системы прерываний и защиты, реализует мультипроцессорный и мультизадачный режимы и пр.). Можно представить организацию управления работой шины, как переход от выполнения одного механизма к другому.

Начало реализации конкретного механизма связано с установкой состояния шины. Для этой цели среди шин управления есть совокупность сигналов (линий), которые определяют направление передачи сигналов (запись или чтение), характер передаваемой информации (данные или команды), ее информационную структуру (1-/2-/4-/8-/16- байтная, пакетная структура), место обращения ( к памяти, кэш-памяти, к портам ввода-вывода) и др. В соответствие с выбранным состоянием устанавливается организация использования шины адреса и шины данных. Время, занимаемое выполнением отдельного механизма, называется циклом шины. Таким образом для различных механизмов продолжительность (длина) циклов шин разная. Длина цикла зависит не только от особенностей выполняемой передачи, но и от готовности устройств участвовать в этой передаче. Любая неготовность будет приводить к затягиванию соответствующих циклов шины. Таким образом продолжительность цикла шины является случайной величиной, а его начало и конец являются асинхронными. Механизм уп­равления шиной должен иметь средства формирования начала цикла, его ведения и окончания цикла. Естественно, что у разных шин эти средства могут быть разные.

Для упрощения управления шиной длина цикла составляется из временных квантов одинаковой продолжительности (задаются сигналами синхронизации шины), называемых тактом шины, т.е. длина цикла всегда кратна числу тактов шины. Во время любого такта цикла шины выполняются вполне определенные действия. Эти действия можно разбить на две группы: установление состояния шины и выполнение команд, предписанных реализуемым механизмом передачи данных.

В установлении состояния шины можно отметить два временных интервала — время формирования сигналов состояния и время их фиксации. В период формирования сигналов состояния на линиях шины они могут появляться в разные моменты. В этот период сигналы считаются недостоверными и они не используются для управления.

Период формирования можно рассматривать как необходимое время задержки для окончания переходных процессов сигналов состояния. Кончается этот период специальным стробом, который отмечает начало периода фиксации. Теперь сигналы достоверны и их можно использовать для реализации логики принятия решения. Временной такт, в котором располагается стробирующий сигнал начала фиксации называется тактом состояния и обозначается Т1. На установление состояния отводится только один первый такт цикла шины — такт состояния Т1.

Выполнение команд происходит в период остальных тактов, которые обозначаются Т2. Минимальное количество (п) этих тактов один. При п>=2 все такты Т2, кроме последнего, считаются тактами ожидания и только в период последнего такта фиксируется окончание выполняемого цикла шины. После этого может заново формироваться такт Т1 следующего цикла шины или быть холостое состояние, продолжительность которого тоже кратная тактам шины, обозначаемых Ti. Таким образом переход от выполнения одного механизма передачи к другому может определяться переходом от Т2 к Т1 или переходом от Ti к Т1. Последовательность механизмов передачи может быть представлена в виде (записаны пять циклов шины):

Читайте также: Маркерная шина что это

TiTlT2. T2TlT2Ti. TiTlT2Ti. TiTlT2. T2TiTlT2Ti и т.д.

Единственный в цикле шины такт Т2 называется командным тактом. Минимальная длительность цикла шины составляет два такта. Чем короче длина цикла шины, тем производительней работает компьютер. Используются различные аппаратные режимы уплотняющие циклы шин, например, конвейеризация шин позволяет начать выполнять последующий цикл до завершения предыдущего. Предварительное начало обработки последующего цикла увеличивает период пребывания сигналов шины в фиксированном состоянии, что упрощает требования к скорости реакции устройств и обеспечивает более надежную работу линий шины.

Рассмотрим особенности поведения сигналов на линиях шины в период тактов Т1 и Т2. Выше отмечалось, что в период такта состояния Т1 формируется состояние шины. В этот период на шинах адреса должен быть выставлен адрес обращения. Действие конвейеризации приводит к появлению этого адреса перед тактом Т1. Для двухтактных циклов шины в период такта Т2 предыдущего цикла шины должен появиться на шине адреса следующий адрес. На шине данных данные, определяемые выполняемой командой, появляются в период командного такта Т2. Может возникнуть ситуация, когда к моменту появления данных на шинах адреса будет выставлен другой адрес, что явится причиной сбоя.

Возникает необходимость развязать состояние шины с реально используемым адресом. Для этого вводится элемент защелки, который фиксирует (запоминает) выставленный на шине адрес. Защелка управляется стробом, который поступает в такте Т1. Применение защелки позволяет зафиксировать для обслуживания требуемый адрес. Защелка является буфером адреса, например, между шинами А и SA, между шинами А и LA, между шинами SA и ХА. Типовая временная диаграмма работы шины представлена на рис. 2.2.

Как видно из рисунка, есть периоды, когда на шине данных могут быть недостоверные данные. Поэтому и для данных требуется организация развязки. Так как по шине данных информация передается в обоих направлениях, то используются мощные приемопередатчики, которые кроме временной развязки выполняют согласования подключенных устройств по мощности. Приемопередатчики служат буферами, например, между шинами D и SD, шинами SD и MD.

Рисунок 2.2 — Типовая временная диаграмма работы шины

Пакетный режим передачи. При пакетной передача адрес передается один раз, после чего передается пакет данных с линейно-возрастающими адресами. Количество циклов данных в пакете заранее не определено, но перед последним циклом инициатор обмена при введенном сигнале разрешения обмена (IRDY#) снимает специальный сигнал пакетной передачи (FRAME#). После последней фазы данных инициатор снимает сигнал IRDY# и шина переходит в состояние покоя. Пакетный режим является стандартным режимом работы шины PCI. Рис. 2.3. иллюстрирует работу шины PCI в пакетном режиме.

Рисунок 2.3 — Временная диаграмма пакетного режима

Конвейеризация обращений к памяти. Данный режим используется в современных высокоскоростных шинах (AGP). При не конвейеризированных обращениях шины во время реакции памяти на запрос шина простаивает. Конвейерный доступ позволяет в это время передавать следующие запросы, а потом получить плотный поток ответов (передаваемых данных). Спецификация AGP предусматривает возможность постановки в очередь до 256 запросов, при этом поддерживает две пары очередей для операций записи и чтения памяти с высоким и низким приоритетом.

Сдвоенные передачи данных обеспечивают повышение пропускной способности шины в 2 раза без изменения тактовой частоты шины. Суть сдвоенной передачи данных в том, что блоки данных передаются как по фронту, так и по спаду сигнала синхронизации (используется в AGP и в шине АТА в режиме Ultra DMA-33).

Читайте также: Как использовать зимние шины летом

Лекция 3. Архитектура микропроцессоров семейства i80x86

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Видео:Галилео. Автомобильные шины (часть 1)Скачать

Устройство и виды автомобильных шин

Одним из основных элементов автомобильного колеса является шина. Она устанавливается на диск и обеспечивает стабильный контакт автомобиля с дорожным покрытием. В процессе движения автомобиля шины поглощают возникающие вибрации и колебания, вызванные неровностями дороги, что обеспечивает комфорт и безопасность пассажиров. В зависимости от условий эксплуатации шины могут изготавливаться из различных материалов со сложным химическим составом и определенными физическими свойствами. Шины могут также отличаться рисунком протектора, обеспечивающего надежное сцепление с поверхностями с различным коэффициентом трения. Зная устройство шин, правила их эксплуатации и причины преждевременного износа, вы сможете обеспечить долгий срок службы резины и безопасность вождения в целом.

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

Функции шины

К основным функциям автомобильной шины относятся:

• гашение вибраций колес от неровностей дорожного покрытия;
• обеспечение постоянного сцепления колес с дорогой;
• снижение расхода топлива и уровня шума;
• обеспечение проходимости автомобиля в сложных дорожных условиях.

Видео:Колёса и шиныСкачать

Устройство автомобильной шины

Конструкция шины достаточно сложная и состоит из множества элементов: корда, протектора, брекера, плечевой зоны, боковины и борта. Поговорим о них подробнее.

Основой шины является каркас, состоящий из нескольких слоев корда. Корд – прорезиненный слой ткани из текстильных, полимерных или металлических нитей.

Корд натянут по всей площади шины, т.е. радиально. Существуют радиальные и диагональные шины. Наибольшее распространение получила радиальная шина, т.к. она характеризуется наиболее долгим сроком эксплуатации. Каркас в ней более эластичный, за счет чего уменьшается теплообразование и сопротивление качению.

Диагональные шины имеют каркас из нескольких слоев корда, расположенных перекрестно. Эти покрышки отличаются невысокой ценой и имеют более прочную боковину.

Протектор

Наружная часть покрышки, непосредственно контактирующая с дорожной поверхностью, называется “протектор”. Главным его предназначением является обеспечение сцепления колеса с дорогой и защита его от повреждений. Протектор влияет на уровень шумности и вибрации, а также определяет степень износа шины.

Рисунок протектора шины и ее назначение

Конструктивно протектор представляет собой массивный слой резины, имеющий рельефный рисунок. Рисунок протектора в виде канавок, борозд и выступов обуславливает способность шины работать в определенных дорожных условиях.

Брекер

Слои корда, расположенные между протектором и каркасом, называются “брекер”. Он необходим для улучшения взаимосвязи между этими двумя элементами, а также для предотвращения отслоения протектора под действием внешних сил.

Плечевая зона

Часть протектора, находящаяся между беговой дорожкой и боковиной, называется “плечевая зона”. Она усиливает боковую жесткость шины, улучшает синтез каркаса с протектором, берет на себя часть боковых нагрузок, передаваемых беговой дорожкой.

Боковины

Боковина – прослойка резины, являющаяся продолжением протектора на боковых стенках каркаса. Она ограждает каркас от влаги и механических повреждений. На нее наносится маркировка шин.

Боковина заканчивается бортом, служащим для ее крепления и герметизации на ободе колеса. В основе борта находится нерастяжимое колесо из стальной обрезиненной проволоки, придающее прочность и жесткость.

Видео:Что означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать

Виды шин

Шины можно классифицировать по нескольким параметрам.

Сезонный фактор

По сезонному фактору различают летние, зимние и всесезонные шины. Сезонность шины определяется по рисунку протектора. На летней резине отсутствует микрорисунок, зато присутствуют ярко выраженные бороздки для стока воды. Это обеспечивает максимальное сцепление колес с асфальтом.

Читайте также: Пункты приема шин для переработки

Зимние шины от летних можно отличить по узким канавкам протектора, которые позволяют резине не терять свою эластичность и хорошо держать машину даже на обледенелой дороге.

Существуют и так называемые “всесезонные шины”, о плюсах и минусах которых можно сказать следующее: они одинаково хорошо показывают себя как в жару, так и в холод, однако обладают весьма средними эксплуатационными характеристиками.

Способ герметизации внутреннего объема

По этому показателю различают “камерные” и “бескамерные шины”. Бескамерные шины – это шины, имеющие только покрышку. В них герметичность достигается за счет устройства последней.

Внедорожные шины

Этот класс шин отличается повышенной проходимостью. Резина характеризуется высоким профилем и глубокими канавками протектора. Подходит для езды по глинистым и грязевым участкам, крутым склонам и прочему бездорожью. Но на этой резине не получится развить достаточную скорость на ровной дороге. В обычных условиях эта шина плохо “держит дорогу”, в следствие чего снижается безопасность движения, а протектор быстро изнашивается.

Рисунок протектора шин

По рисунку протектора различают шины с ассиметричным, симметричным и направленным рисунками.

Симметричный рисунок наиболее распространен. Параметры шины с таким протектором наиболее сбалансированы, а сама шина в большей степени приспособлена для эксплуатации на сухой дороге.

Наивысшие эксплуатационные свойства имеют шины с направленным рисунком, который придает покрышке устойчивость к аквапланированию.

Шины с ассиметричным рисунком реализуют в одной покрышке двойную функцию: управляемость на сухой дороге и надежность сцепления на мокром дорожном покрытии.

Низкопрофильные шины

Этот класс шин разработан специально для скоростного движения. Они обеспечивают быстрый разгон и уменьшают тормозной путь. Но, с другой стороны, эти шины не отличаются плавностью хода и характеризуются шумностью при движении.

Слики

Слики – еще один класс шин, который можно выделить отдельной. Чем отличаются слики от остальных шин? Абсолютной гладкостью! Протектор не имеет ни канавок, ни бороздок. Слики хорошо себя показывают только на сухой дороге. Используются в основном в автоспорте.

Видео:ВСЕ МАРКИРОВКИ ШИН. БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЙСкачать

Износ автомобильных шин

В процессе движения автомобиля шина подвергается постоянному износу. Износ шины сказывается ее эксплуатационных показателях, в том числе и на длине тормозного пути. Каждый дополнительный миллиметр износа протектора увеличивает длину тормозного пути на 10-15%.

Важно! Допустимая глубина протектора для зимних шин составляет 4 мм, а для летних – 1,6 мм.

Виды износа шин и их причины

Для наглядности виды и причины износа шин представим в виде таблицы.

Проверить износ шин можно визуально при помощи индикатора уровня износа шин, представляющего собой участок протектора, отличающийся от его основы размерами и формой.

Индикатор износа в виде цифр

Индикатор износа шин может быть:

• классическим – в виде сепаратного протекторного блока высотой 1,6 мм, расположенного в продольной канавке шины;
• цифровым – в виде выдавленных в протекторе цифр, соответствующих определенной глубине протектора;
• электронным – одна из функций системы контроля давления в шинах.

• 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
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Автоподбор © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/osobennosti-organizatsii-raboty-shiny

  🎬 Видео

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

  

  Хранение шин. 3 основных правила.Скачать

  

  Как работает липучка (фрикционная шина). Подробное видео. Просто о сложномСкачать

  

  Производство шин Мишлен - Мегазавод (national geographic)Скачать

  

  CAN шина👏 Как это работаетСкачать

  

  Как понять, когда протектор износился и шины пора менятьСкачать

  

  Интеграционные шиныСкачать

  

  Шины для иммобилизации - обзор и сравнениеСкачать

  

  Оборудование для маркировки шин. Принципы работыСкачать

  

  На какую ось ставить новые шины | Правила перестановки шинСкачать

  

  Как хранить шины - правильно? Мифы и легенды о хранении шин.Скачать

  

  Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать

  

  лекция 403 CAN шина- введениеСкачать

  

  Как ставить асимметричные #шины? #автоСкачать

  

  Почему мы не используем безвоздушные шиныСкачать