Системная шина это устройство ввода или вывода

Устройства ввода и вывода — устройства взаимодействия компьютера с внешним миром: с пользователями или другими компьютерами. Устройства ввода позволяют вводить информацию в компьютер для дальнейшего хранения и обработки, а устройства вывода — получать информацию из компьютера.

Устройства ввода и вывода относятся к периферийным (дополнительным) устройствам.

Периферийные устройства — это все устройства компьютера, за исключением процессора и внутренней памяти.

Классификация периферийных устройств по месту расположения (относительного системного блока настольного компьютера или корпуса ноутбука):

• внутренние — находятся внутри системного блока\корпуса ноутбука: жесткий диск (винчестер), встроенный дисковод (привод дисков);
• внешние — подключаются к компьютеру через порты ввода-вывода: мышь, принтер и т.д.

По другому определению, периферийными устройствами называют устройства, не входящие в системный блок компьютера.

Устройства ввода и вывода разделяются на:

• устройства ввода,
• устройства вывода,
• устройства ввода-вывода.

Классификация по типу вводимой информации:

Видео:Шины ввода-выводаСкачать

• устройства ввода текста: клавиатура;
• устройства ввода графической информации:
  • сканер,
  • цифровые фото- и видеокамера,
  • веб камера — цифровая фото- или видеокамера маленького размера, которая делает фото или записывает видео в реальном времени для дальнейшей их передачи по сети Интернет;
  • графический планшет (дигитайзер) — для ввода чертежей, графиков и планов с помощью специального карандаша, которым водят по экрану планшета;

  Устройства-манипуляторы (преобразуют движение руки в управляющую информацию для компьютера):

  • несенсорные:
    • мышь,
    • трекбол — устройство в виде шарика, управляется вращением рукой;
    • трекпойнт (Pointing stick) — джойстик очень маленького размера (5 мм) с шершавой вершиной, который расположен между клавишами клавиатуры, управляется нажатием пальца;
    • игровые манипуляторы: джойстик, педаль, руль, танцевальная платформа, игровой пульт (геймпад, джойпад);
    • тачпад (сенсорный коврик) — прямоугольная площадка с двумя кнопками, управляется движением пальца и нажатием на кнопки, используется в ноутбуках,
    • сенсорный экран — экран, который реагирует на прикосновение пальца или стилуса (палочка со специальным наконечником), используется в планшетных персональных компьютерах;
    • графический планшет (дигитайзер) — для ввода чертежей, схем и планов с помощью специального карандаша, которым водят по экрану планшета,
    • световое перо — устройство в виде ручки, ввод данных приконовением или проведением линий по экрану ЭЛТ-монитора (монитора на основе электронно-лучевой трубки). Сейчас световое перо не используется.

    Классификация по типу выводимой информации:

    • устройства вывода графической и текстовой информации:
      • монитор — для вывода на дисплей (экран монитора),
      • проектор — для вывода на большой экран,
      • устройства для вывода на печать:
        • принтер — для вывода информации на бумагу, а также на поверхность дисков;
        • широкоформатный принтер («широкий» принтер) — для вывода на листах форматов: А0, А1, А2 и А3,
        • плоттер (графопостроитель) — для вывода векторных изображений (различных чертежей и схем) на бумаге, картоне, кальке;
        • каттер (режущий плоттер) — вырезает изображения из пленки, картона по заданному контуру;
        • наушники,
        • колонки и акустические системы (динамик, усилитель),
        • встроенный динамик ( PC speaker; Beeper ) — для подачи звукового сигнала в случае возникновения ошибки.
        • жесткий диск (винчестер) (входящий в него дисковод) — для ввода-вывода информации на жесткие пластины жесткого диска;
        • флэшка (флешка или USB-флеш-накопитель) — для ввода-вывода информации на микросхему памяти флэшки
        • дисководод оптических дисков — для ввода-вывода информации на оптические диски,
        • дисководод гибких дисков — для ввода-вывода информации на дискеты,
        • стример — для ввода-вывода информации на картриджи (ленточные носители);
        • кардридер — для ввода-вывода информации на карту памяти;
        • многофункциональное устройство (МФУ) — копировальный аппарат с дополнительными функциями принтера (вывод данных) и сканера (ввод данных)
        • модем (телефонный) — для связи компьютеров через телефонную сеть;
        • сетевая плата (сетевая карта или сетвой адаптер) — для подключения персонального компьютера к сети и организации взаимодействия с другими устройствами сети (обмен информацией по сети).

        Читайте также: Can шина mitsubishi lancer

        Другие устройства компьютера рассмотрены в статье «Аппаратное обеспечение компьютера».

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

        

        Шины персонального компьютера

        Шиной (Bus) называется вся совокупность линий (проводников на материнской плате), по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. Шины предназначены для обмена информацией между двумя и более устройствами. Шина, связывающая только два устройства, называется портом. На рис. 1 дана структура шины.

        Шина имеет места для подключения внешних устройств – слоты, которые в результате становятся частью шины и могут обмениваться информацией со всеми другими подключенными к ней устройствами.

        

        Шины в ПК различаются по своему функциональному назначению:

        • системная шина (или шина CPU) используется микросхемами Cipset для пересылки информации к CPU и обратно (см. также рис. 1);
        • шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между CPU и кэш-памятью (см. также рис. 1);
        • шина памяти используется для обмена информацией между оперативной памятью RAM и CPU;
        • шины ввода/вывода информации подразделяются на стандартные и локальные.

        Локальная шина ввода/вывода – это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и др.) и системной шиной под управлением CPU. В настоящее время в качестве локальной шины используется шина PCI. Для ускорения ввода/вывода видеоданных и повышения производительности ПК при обработке трехмерных изображений корпорацией Intel была разработана шина AGP (Accelerated Graphics Port).

        Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения к перечисленным выше шинам более медленных устройств (например, мыши, клавиатуры, модемов, старых звуковых карт). До недавнего времени в качестве этой шины использовалась шина стандарта ISA. В настоящее время – шина USB.

        Шина имеет собственную архитектуру, позволяющую реализовывать важнейшие ее свойства – возможность параллельного подключения практически неограниченного числа внешних устройств и обеспечение обмена информацией между ними. Архитектура любой шины имеет следующие компоненты:

        • линии для обмена данными (шина данных);
        • линии для адресации данных (шина адреса);
        • линии управления данными (шина управления);
        • контролер шины.

        Видео:07. Основы устройства компьютера. Ввод-вывод. [Универсальный программист]Скачать

        

        Контроллер шины осуществляет управление процессором обмена данными и служебными сигналами и обычно выполняется в виде отдельной микросхемы либо в виде совместимого набора микросхем – Chipset.

        Шина данных обеспечивает обмен данными между CPU, картами расширения, установленными в слоты, и памятью RAM. Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за один такт и тем выше производительность ПК. Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных, с CPU 80386 и 80486 – 32-разрядную, а компьютеры с CPU семейства Pentium – 64-разрядную шину данных.

        Шина адреса служит для указания адреса к какому-либо устройству ПК, с которым CPU производит обмен данными. Каждый компонент ПК, каждый регистр ввода/вывода и ячейка RAM имеют свой адрес и входят в общее адресное пространство ПК. По шине адреса передается идентификационный код (адрес) отправителя и (или) получателя данных.

        Для ускорения обмена данными используется устройство промежуточного хранения данных – оперативная память – RAM. При этом решающую роль играет объем данных, которые могут временно храниться в ней. Объем зависит от разрядности адресной шины (числа линий) и тем самым от максимально возможного числа адресов, генерируемых процессором на адресной шине, т.е. от количества ячеек RAM, которым может быть присвоен адрес. Количество ячеек RAM не должно превышать 2 n , где n – разрядность адресной шины. В противном случае часть ячеек не будет использоваться, поскольку процессор не сможет адресоваться к ним.

        Читайте также: Шины зимние бриджстоун 235 60 r18

        В двоичной системе счисления максимально адресуемый объем памяти равен 2 n , где n – число линий шины адреса.

        Процессор 8088, например, имел 20 адресных линий и мог, таким образом, адресовать память объемом 1 Мбайт (2 20 =1 048 576 байт=1024 Кбайт). В ПК с процессором 80286 разрядность адресной шины была увеличена до 24 бит, а процессоры 80486, Pentium, Pentium MMX и Pentium II имеют уже 32-разрядную шину адреса, с помощью которой можно адресовать 4 Гбайт памяти.

        Шина управления передает ряд служебных сигналов: записи/считывания, готовности к приему/передаче данных, подтверждения приема данных, аппаратного прерывания, управления и других, чтобы обеспечить передачу данных.

        Основные характеристики шины

        Разрядность шины определяется числом параллельных проводников, входящих в нее. Первая шина ISA для IBM PC была восьмиразрядной, т.е. по ней можно было одновременно передавать 8 бит. Системные шины современных ПК, например, Pentium IV – 64-разрядные.

        Видео:Системная шина персонального компьютера ISAСкачать

        

        Пропускная способность шины определяется количеством байт информации, передаваемых по шине за секунду.

        При расчете пропускной способности, например шины AGP, следует учитывать режим ее работы: благодаря увеличению в два раза тактовой частоты видеопроцессора и изменению протокола передачи данных удалось повысить пропускную способность шины в два (режим 2 х ) или четыре (режим 4 х ) раза, что эквивалентно увеличению тактовой частоты шины в соответствующее число раз (до 133 и 266 МГц соответственно).

        Внешние устройства к шинам подключается посредством интерфейса (Interface – сопряжение), представляющего собой совокупность различных характеристик какого-либо периферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором.

        К числу таких характеристик относятся электрические и временные параметры, набор управляющих сигналов, протокол обмена данными и конструктивные особенности подключения. Обмен данными между компонентами ПК возможен, только если интерфейсы этих компоненты совместимы.

        Стандарты шин ПК

        Принцип IBM-совместимости подразумевает стандартизацию интерфейсов отдельных компонентов ПК, что, в свою очередь, определяет гибкость системы в целом, т.е. возможность по мере необходимости изменять конфигурацию системы и подключать различные периферийные устройства. В случае несовместимости интерфейсов используются контроллеры. Кроме того, гибкость и унификация системы достигаются за счет введения промежуточных стандартных интерфейсов, таких как интерфейсы необходимы для работы наиболее важных периферийных устройств ввода и вывода.

        Системная шина предназначена для обмена информацией между CPU, памятью и другими устройствами, входящими в систему. К системным шинам относятся:

        • GTL, имеющая разрядность 64 бит, тактовую частоту 66, 100 и 133 МГц;
        • EV6, спецификация которой позволяет повысить ее тактовую частоту до 377 МГц.

        Шины ввода/вывода совершенствуются в соответствии с развитием периферийных устройств ПК. В табл. 2 представлены характеристики некоторых шин ввода/вывода.

        Шина ISA в течение многих лет считалась стандартом ПК, однако и до сих пор сохраняется в некоторых ПК наряду с современной шиной PCI. Корпорация Intel совместно с Microsoft разработала стратегию постепенного отказа от шины ISA. В начале планируется исключить ISA-разъемы на материнской плате, а впоследствии исключить слоты ISA и подключить дисководы, мыши, клавиатуры, сканеры к шине USB, а винчестеры, приводы CD-ROM – к шине IEEE 1394. Однако наличие огромного парка ПК с шиной ISA будет востребована еще на протяжении некоторого времени.

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

        

        Шина EISA стала дальнейшим развитием шины ISA в направлении повышения производительности системы и совместимости ее компонентов. Шина не получила широкого распространения в связи с ее высокой стоимостью и пропускной способностью, уступающей пропускной способности появившейся на рынке шины VESA.

        Таблица 2. Характеристики шин ввода/вывода

        Шина	Разрядность, бит	Тактовая частота, МГц	Пропускная способность, Мбайт/с
        ISA 8-разрядная	08	8,33	0008,33
        ISA 16-разрядная	16	8,33	0016,6
        EISA	32	8,33	0033,3
        VLB	32	33	0132,3
        PCI	32	33	0132,3
        PCI 2.1 64-разрядная	64	66	0528,3
        AGP (1 x )	32	66	0262,6
        AGP (2 x )	32	66х2	0528,3
        AGP (4 x )	32	66х2	1056,6

        Читайте также: Шины да колеса инн

        Шина VESA, или VLB, предназначена для связи CPU с быстрыми периферийными устройствами и представляет собой расширение шины ISA для обмена видеоданными.

        Шина PCI была разработана фирмой Intel для процессора Pentium и представляет собой совершено новую шину. Основополагающим принципом, положенным в основу шины PCI, является применение так называемых мостов (Bridges), которые осуществляют связь между шиной PCI и другими типами шин. В шине PCI реализован принцип Bus Mastering, который подразумевает способность внешнего устройства при пересылке данных управлять шиной (без участия CPU). Во время передачи информации устройство, поддерживающее Bus Mastering, захватывает шину и становится главным. В этом случае центральный процессор освобождается для решения других задач, пока происходит передача данных. В современных

        материнских платах тактовая частота шины PCI задается как половина тактовой частоты системной шины, т.е. при тактовой частоте системной шины 66 МГц шина PCI будет работать на частоте 33 МГц. В настоящее время шина PCI стала фактическим стандартом среди шин ввода/вывода.

        Шина AGP – высокоскоростная локальная шина ввода/вывода, предназначенная исключительно для нужд видеосистемы. Она связывает видеоадаптер (3D-акселератор) с системой памятью ПК. Шина AGP была разработана на основе архитектуры шины PCI, поэтому она также является 32-разрядной. Однако при этом у нее есть дополнительные возможности увеличения пропускной способности, в частности, за счет использования более высоких тактовых частот.

        Шина USB была разработана лидерами компьютерной и телекоммуникационной промышленности Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft для подключения периферийных устройств вне корпуса PC. Скорость обмена информацией по шине USB составляет 12 Мбит/с или 15 Мбайт/с. К компьютерам, оборудованным шиной USB, можно подключать такие периферийные устройства, как клавиатура, мышь, джойстик, принтер, не выключая питания. Все периферийные устройства должны быть оборудованы разъемами USB и подключаться к ПК через отдельный выносной блок, называемый USB-хабом, или концентратором, с помощью которого к ПК можно подключить до 127 периферийных устройств. Архитектура шины USB представлена на рис. 4.

        Шина SCSI (Small Computer System Interface) обеспечивает скорость передачи данных до 320 Мбайт/с и предусматривает подключение к одному адаптеру до восьми устройств: винчестеры, приводы CD-ROM, сканеры, фото- и видеокамеры. Отличительной особенностью шины SCSI является то, что она представляет собой кабельный шлейф. С шинами PC (ISA или PCI) шина SCSI связана через хост-адаптер (Host Adapter). Каждое устройство, подключенное к шине SCSI, может инициировать обмен с другими устройством.

        Шина IEEE 1394 – это стандарт высокоскоростной локальной последовательной шины, разработанный фирмами Apple и Texas Instruments. Шина IEEE 1394 предназначена для обмена цифровой информацией между

        ПК и другими электронными устройствами, особенно для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации, а также работы мультимедийных приложений. Она способна передавать данные со скоростью до 1600 Мбайт/с, работать одновременно с несколькими устройствами, передающими данные с разными скоростями, как и SCSI.

        Видео:Системная шина процессораСкачать

        

        Подключить к компьютеру через интерфейс IEEE 1394 можно практически любые устройств, способные работать с SCSI. К ним относятся все виды накопителей на дисках, включая жесткие, оптические, CD-ROM, DVD, цифровые видеокамеры, устройства. Благодаря таким широким возможностям, эта шина стала наиболее перспективной для объединения компьютера с бытовой электроникой. В настоящее время уже выпускаются адаптеры IEEE 1394 для шины PCI.

        • 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

          
          

          источники:

          https://fasad-adelante.ru/sistemnaya-shina-eto-ustroystvo-vvoda-ili-vyvoda

          🎥 Видео

          CAN шина👏 Как это работаетСкачать

          

          5 Системная шина,6 Порты ввода вывода, 7 Контроллеры накопителейСкачать

          

          Архитектура ЭВМ Лекция 11: Организация ввода вывода. Интерфейсы передачи данных.Скачать

          

          Операционные системы, урок 9: Ввод и выводСкачать

          

          Микро 80. Консоль. #5Скачать

          

          Устройства ввода и вывода информации персонального компьютера.Скачать

          

          АПС Л15. Ввод-выводСкачать

          

          устройство ввода и вывода информацииСкачать

          

          лекция 417 Чтение и запись данных на общую шинуСкачать

          

          07 01 Классификация графических устройств ввода выводаСкачать

          

          Архитектура ЭВМ+процессор+устройство ввода и вывода+памятьСкачать

          

          АПС Л20. Ввод-выводСкачать

          

          Операционные системы -Устройства ввода-вывода 15.10.21Скачать

          

          АПС Л14. ШиныСкачать