Компьютер состоит из множества различных компонентов, это центральный процессор, память, жесткий диск, а также огромное количество дополнительных и внешних устройств, таких как экран, мышка клавиатура, подключаемые флешки и так далее. Всем этим должен управлять процессор, передавать и получать данные, отправлять сигналы, изменять состояние.
Для реализации этого взаимодействия все устройства компьютера связаны между собой и с процессором через шины. Шина — это общий путь, по которому информация передается от одного компонента к другому. В этой статье мы рассмотрим основные шины компьютера, их типы, а также для соединения каких устройств они используются и зачем это нужно.
Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать
Что такое шина компьютера
Как я уже сказал — шина — это устройство, которое позволяет связать между собой несколько компонентов компьютера. Но к одной шине могут быть подключены несколько устройств и у каждой шины есть свой набор слотов для подключения кабелей или карт.
Фактически, шина — это набор электрических проводов, собранных в пучок, среди них есть провода питания, а также сигнальные провода для передачи данных. Шины также могут быть сделаны не в виде внешних проводов, а вмонтированы в схему материнской платы.
По способу передачи данных шины делятся на последовательные и параллельные. Последовательные шины передают данные по одному проводнику, один бит за один раз, в параллельных шинах передача данных разделена между несколькими проводниками и поэтому можно передать большее количество данных.
Видео:Слишком шумные шины: 8 основных причинСкачать
Виды системных шин
Все шины компьютера можно разделить за их предназначением на несколько типов. Вот они:
- Шины данных — все шины, которые используются для передачи данных между процессором компьютера и периферией. Для передачи могут использоваться как последовательный, так и параллельный методы, можно передавать от одного до восьми бит за один раз. По размеру данных, которые можно передать за один раз такие шины делятся на 8, 16, 32 и даже 64 битные;
- Адресные шины — связаны с определенными участками процессора и позволяют записывать и читать данные из оперативной памяти;
- Шины питания — эти шины питают электричеством различные, подключенные к ним устройства;
- Шина таймера — эта шина передает системный тактовый сигнал для синхронизации периферийных устройств, подключенных к компьютеру;
- Шина расширений — позволяет подключать дополнительные компоненты, такие как звуковые или ТВ карты;
В то же время, все шины можно разделить на два типа. Это системные шины или внутренние шины компьютера, с помощью которых процессор соединяется с основными компонентами компьютера на материнской плате, такими как память. Второй вид — это шины ввода/вывода, которые предназначены для подключения различных периферийных устройств. Эти шины подключаются к системной шине через мост, который реализован в виде микросхем процессора.
Также к шинам ввода/вывода подключается шина расширений. Именно к этим шинам подключаются такие компоненты компьютера, как сетевая карта, видеокарта, звуковая карта, жесткий диск и другие и их мы более подробно рассмотрим в этой статье.
Вот наиболее распространенные типы шин в компьютере для расширений:
- ISA — Industry Standard Architecture;
- EISA — Extended Industry Standard Architecture;
- MCA — Micro Channel Architecture;
- VESA — Video Electronics Standards Association;
- PCI — Peripheral Component Interconnect;
- PCI-E — Peripheral Component Interconnect Express;
- PCMCIA — Personal Computer Memory Card Industry Association (также известна как PC bus);
- AGP — Accelerated Graphics Port;
- SCSI — Small Computer Systems Interface.
А теперь давайте более подробно разберем все эти шины персональных компьютеров.
Шина ISA
Раньше это был наиболее распространенный тип шины расширения. Он был разработан компанией IBM для использования в компьютере IBM PC-XT. Эта шина имела разрядность 8 бит. Это значит что можно было передавать 8 бит или один байт за один раз. Шина работала с тактовой частотой 4,77 МГц.
Читайте также: Как расшифровать типоразмер шин
Для процессора 80286 на базе IBM PC-AT была сделана модификация конструкции шины, и теперь она могла передавать 16 бит данных за раз. Иногда 16 битную версию шины ISA называют AT.
Из других усовершенствований этой шины можно отметить использование 24 адресных линий, что позволяло адресовать 16 мегабайт памяти. Эта шина имела обратную совместимость с 8 битным вариантом, поэтому здесь можно было использовать все старые карты. Первая версия шины работала на частоте процессора — 4,77 МГц, во второй реализации частота была увеличена до 8 МГц.
Шина MCA
Компания IBM разработала эту шину в качестве замены для ISA, для компьютера PS/2, который вышел в 1987 году. Шина получила еще больше усовершенствований по сравнению с ISA. Например, была увеличена частота до 10 МГц, а это привело к увеличению скорости, а также шина могла передавать 16 или 32 бит данных за раз.
Также была добавлена технология Bus Mastering. На плате каждого расширения помещался мини-процессор, эти процессоры контролировали большую часть процессов передачи данных освобождая ресурсы основного процессора.
Одним из преимуществ этой шины было то, что подключаемые устройства имели свое программное обеспечение, а это значит что требовалось минимальное вмешательство пользователя для настройки. Шина MCA уже не поддерживала карты ISA и IBM решила брать деньги от других производителей за использование этой технологии, это сделало ее непопулярной с сейчас она нигде не используется.
Шина EISA
Эта шина была разработана группой производителей в качестве альтернативы для MCA. Шина была приспособлена для передачи данных по 32 битному каналу с возможностью доступа к 4 Гб памяти. Подобно MCA для каждой карты использовался микропроцессор, и была возможность установить драйвера с помощью диска. Но шина все еще работала на частоте 8 МГц для поддержки карт ISA.
Слоты EISA в два раза глубже чем ISA, если вставляется карта ISA, то она использует только верхний ряд разъемов, а EISA использует все разъемы. Карты EISA были дорогими и использовались обычно на серверах.
Шина VESA
Шина VESA была разработана для стандартизации способов передачи видеосигнала и решить проблему попыток каждого производителя придумать свою шину.
Шина VESA имеет 32 битный канал передачи данных и может работать на частоте 25 и 33 МГц. Она работала на той же тактовой частоте, что и центральный процессор. Но это стало проблемой, частота процессора увеличивается и должна была расти скорость видеокарт, а чем быстрее периферийные устройства, тем они дороже. Из-за этой проблемы шина VESA со временем была заменена на PCI.
Слоты VESA имели дополнительные наборы разъемов, а поэтому сами карты были крупными. Тем не менее сохранялась совместимость с ISA.
Шина PCI
Peripheral Component Interconnect (PCI) — это самая новая разработка в области шин расширений. Она является текущем стандартом для карт расширений персональных компьютеров. Intel разработала эту технологию в 1993 году для процессора Pentium. С помощью этой шины соединяется процессор с памятью и другими периферийными устройствами.
PCI поддерживает передачу 32 и 64 разрядных данных, количество передаваемых данных равно разрядности процессора, 32 битный процессор будет использовать 32 битную шину, а 64 битный — 64 битную. Работает шина на частоте 33 МГц.
В PCI можно использовать технологию Plug and Play (PnP). Все карты PCI поддерживают PnP. Это значит, что пользователь может подключить новую карту, включить компьютер и она будет автоматически распознана и настроена.
Также тут поддерживается управление шиной, есть некоторые возможности обработки данных, поэтому процессор тратит меньше времени на их обработку. Большинство PCI карт работают на напряжении 5 Вольт, но есть карты, которым нужно 3 Вольта.
Читайте также: Где принимают шины в перми
Шина AGP
Необходимость передачи видео высокого качества с большой скоростью привела к разработке AGP. Accelerated Graphics Port (AGP) подключается к процессору и работает со скоростью шины процессора. Это значит, что видеосигналы будут намного быстрее передаваться на видеокарту для обработки.
AGP использует оперативную память компьютера для хранения 3D изображений. По сути, это дает видеокарте неограниченный объем видеопамяти. Чтобы ускорить передачу данных Intel разработала AGP как прямой путь передачи данных в память. Диапазон скоростей передачи — 264 Мбит до 1,5 Гбит.
PCI-Express
Это модифицированная версия стандарта PCI, которая вышла в 2002 году. Особенность этой шины в том что вместо параллельного подключения всех устройств к шине используется подключение точка-точка, между двумя устройствами. Таких подключений может быть до 16.
Это дает максимальную скорость передачи данных. Также новый стандарт поддерживает горячую замену устройств во время работы компьютера.
PC Card
Шина Personal Computer Memory Card Industry Association (PCICIA) была создана для стандартизации шин передачи данных в портативных компьютерах.
Шина SCSI
Шина SCSI была разработана М. Шугартом и стандартизирована в 1986 году. Эта шина используется для подключения различных устройств для хранения данных, таких как жесткие диски, DVD приводы и так далее, а также принтеры и сканеры. Целью этого стандарта было обеспечить единый интерфейс для управления всеми запоминающими устройствами на максимальной скорости.
Шина USB
Это стандарт внешней шины, который поддерживает скорость передачи данных до 12 Мбит/сек. Один порт USB (Universal Serial Bus) позволяет подключить до 127 периферийных устройств, таких как мыши, модемы, клавиатуры, и другие устройства USB. Также поддерживается горячее удаление и вставка оборудования. На данный момент существуют такие внешние шины компьютера USB, это USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 и USB Type-C.
USB 1.0 был выпущен в 1996 году и поддерживал скорость передачи данных до 1,5 Мбит/сек. Стандарт USB 1.1 уже поддерживал скорость 12 Мбит/сек для таких устройств, как жесткие диски.
Более новая спецификация — USB 2.0 появилась в 2002 году. Скорость передачи данных выросла до 480 Мбит/сек, а это в 40 раз быстрее чем раньше.
USB 3.0 появился в 2008 году и поднял стандарт скорости еще выше, теперь данные могут передаваться со скоростью 5 Гбит/сек. Также было увеличено количество устройств, которые можно питать от одного порта. USB 3.1 был выпущен в 2013 и тут уже поддерживалась скорость до 10 Гбит/с. Также для этой версии был разработан компактный разъем Type-C, к которому коннектор может подключаться любой стороной.
Видео:шумность шинСкачать
Выводы
В этой статье мы рассмотрели основные шины компьютера, историю их развития, назначение шин компьютера, их типы и виды. Надеюсь эта статья была для вас полезной и вы узнали много нового.
На завершение небольшое видео про шины и интерфейсы компьютера:
Видео:Что означает соответствие стандарту Hi-Res Audio?Скачать
Bus (шины) в микшерном пульте.
Сегодня продолжим цикл статей о микшерном пульте и рассмотрим назначение секции микшера Bus (шины). Рассмотрим виды и применении шин в секвенсорах.
Видео:Что означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать
Bus (шины)
Bus (или buss в UK -Великобритании) — это общий сигнальный тракт в микшере , с помощью которого можно смешивать множество сигналов. В микшере находится так называемый суммирующий усилитель, представляющий электронное устройство, используемое для объединения (микширования) нескольких источников в один сигнал, который затем становится сигналом шины.
Для чего нужны Bus (шины)
Шины прежде всего нужны для группирования нескольких выходных каналов в группу, чтобы управлять ими всего одним фейдером и при этом сохраняя баланс (отношение уровней каждого из каналов) в этой самой группе.
Читайте также: Внутренний корд шины съеден
Также шины позволяют посылать выходной сигнал с неё на отдельные входы внешнего устройства, кроме этого можно обрабатывать всю группу сигналов внешним устройством ( ревербератором , эквалайзером , компрессором и т п.).
Если проводить аналогию, то шины (bus) можно сравнить с автомобильным шоссе, к которому примыкают множество различных маленьких дорог.
Какие бывают виды Bus (шины)
Большинство шин являются моно или стерео, а консоли (surround) окружающего звука также поддерживают многоканальные шины, например, шину микширования 7.1.
Типичные шины на широкоформатной консоли:
- Master bus (mix)- мастер-шина
- Group buses — групповые шины (или одиночная запись на компактных пультах)
- Вспомогательные шины
- Solo bus — индивидуальные шины
Из всех этих видов, главная это мастер-шина (master bus). Именно она является суммирующей, то есть в ней происходит окончательное объединение всех сигналов в стереодорожку, которая поступает на главные выходы пульта (main out, master out).
Bus (шины) в секвенсоре
В любой цифровой программе по записи и редактированию звука имеются настройки входных и выходных шин, которые вы можете создавать, редактировать и удалять. Наиболее распространённые следующие виды шин:
- Inputs — входные шины (входные порты вашей звуковой карты)
- Outputs — выходные шины (выходные порты вашей звуковой карты
- Group — групповые шины (группируют сигналы нескольких аудиотреков в целях обработки полученного субмикса одним набором эффектов, удобно для экономии ресурсов компьютера)
- Fx — треки FX (часто применяются для эффектов параллельного действия — дилэй, реверберация и т. п.)
Дополнительные шины (на примере Cubase и Nuendo):
- External FX (входные/выходные шины для подключения внешних аппаратных процессоров эффектов
- Studio (специальная шина для предварительного прослушивания сэмплов, их редактирования, импортирования)
Можно создавать сколько угодно каких каких угодно шин. Но их конфигурацию придётся определять самим в зависимости от поставленных задач и имеющихся аппаратных возможностей.
Помимо основных шин могут существовать дочерние шины. Для чего они нужны?
Для чего нужны дочерние шины
Допустим у вас есть монофонические и стереофонические треки, которые нужно распределить по шести каналам формата 5.1. Вы просто добавляете шину 5.1: Left, Right, Center, LFE, Left Surround, Right Surround (создаются автоматически). После этого все монофонические треки можно с лёгкостью распределить по каналам- на любой из шести каналов. Если же трек, стереофонический, то вы можете вывести его сигнал на любые два канала шины 5.1 с помощью дочерней стереофонической шины.
Зачем нужно создавать именно дочернюю шину, если можно было бы создать ещё одну независимую стереофоническую шину и настроить её каналы на нужные выходные порты системы 5.1? Конечной фазой работы над проектом является сведение проекта в один или несколько звуковых файлов. Но команда экспорта работает применительно к шинам. То есть в файл будет выводиться тот же поток звуковых данных, который при воспроизведении проекта выводится на заданную шину. Вы можете сначала экспортировать данные шины 5.1, затем шины стерео. Чтобы объединить этот материал в один поток формата 5.1, нужно будет вновь загружать файлы в какой-либо редактор, производить микширование и экспорт. Согласитесь, гораздо проще выполнить экспорт данных только с одной шины при условии, что потоки всех дочерних шин будут смикшированы в единый поток 5.1. Следует отметить, что дочерними шинами могут обладать только многоканальные шины (в Cubase и Nuendo — это шины, начиная с трёхканального формата LRC). Соответственно количество каналов дочерней шины может быть только меньше количества каналов родительской шины.
Спасибо, что читаете New Style Sound ( RSS-лента ). Подписывайтесь на новости или RSS и делитесь статьями с друзьями. Что такое RSS ( читать ). Скачивайте также бесплатные плагины на сайте.
- 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
Для чего нужна звуковая карта?Скачать
Can Bus - что это такое ? Зачем нужен ? Как настроить ?Скачать
Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать
Подробно про CAN шинуСкачать
03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать
Звуковые карты - для чего они нужны и какие бываютСкачать
Источники звукаСкачать
Почему шумит резина. Все моментыСкачать
Что означает маркировка на шинах! Значение цифр и букв на резине.Скачать
Кто такие аудиофилы и чем хорош ламповый звук? Еще 10 советов новичкам.Скачать
Hyundai Sonata, звук шин, удары гравия - все это передается в салон через арки. Устраняем проблему.Скачать
Как устроен HiRes ЗВУК и ЗАЧЕМ НУЖЕН?Скачать
Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать
ШУМОИЗОЛЯЦИЯ ШИНСкачать