2.4. Системная магистраль
Как уже отмечалось, блоки (модули) объединяются в ЭВМ посредством шин, совокупность которых образует системную магистраль. Системную магистраль также называют системной шиной или системным интерфейсом. Шины используются для передачи данных, адресов и управляющих сигналов.
Шина состоит из нескольких проводников (линий). Сигналы по линиям шины могут передаваться либо импульсами (наличие импульса соответствует логической 1, а отсутствие импульса – 0), либо уровнем напряжения (высокий уровень – логическая 1, низкий – 0). Шириной шины называется количество линий (проводников), входящих в состав шины.
В состав магистрали входит шина данных, по которой осуществляется обмен информацией между блоками ЭВМ, шины адреса, используемой для передачи адресов (номеров ячеек памяти или портов ввода-вывода, к которым происходит обращение), и шины управления для передачи управляющих сигналов. В IBM 486, например, ширина шины данных и шины адреса равна 32.
Магистраль подразделяется на три шины: управления, адреса и данных. Шина управления предназначена для передачи управляющих сигналов процессора: начать работу устройства, прервать его работу и т.д. Шина адреса предназначена для передачи адресов памяти и внешних устройств, к которым обращается процессор. По шине данных передается собственно информация, которая должна обрабатываться выбранным для этого устройством. Для подключения к магистрали используются порты.
2.5. Схема ЭВМ
Центральный процессор
Арифметико-логическое
устройство
Устройство
управления
Адрес
Данные
Управление
Ячейка 1
Ячейка 2
Ячейка 3
Ячейка n
. . .
Адрес
Данные
Управление
Порт 1
Порт 2
Порт 3
Порт n
. . .
Шина адреса
Шина данных
Шина управления
Рис.
2 Упрощенная
схема ЭВМ
Память
Порты устройств ввода-вывода
Генератор тактовой
частоты
Пульт управления
(пользователь)
3. Периферийные устройства эвм
Контроллеры
Как отмечалось выше, контроллеры устройств принимают сигнал от процессора и дешифруют его. После получения команды от микропроцессора контроллер функционирует автономно, освобождая микропроцессор от выполнения специфических функций, требуемых для того или иного внешнего устройства. Так видеоконтроллер (контроллер монитора), получив сигнал в виде нулей и единиц, отдает, например, команду лучевой трубке вывести на экран некоторую букву. Контроллер размещается на отдельной печатной плате, вставляемой внутрь системного блока. Такие платы часто называют адаптерами внешних устройств (от адаптировать – приспосабливать).
Контроллер содержит регистры двух видов – регистр состояния и регистр данных. Эти регистры часто называют портами ввода-вывода. За каждым портом закреплен определенный номер – адрес порта. Порт (в переводе с английского port – ворота, дверь, отверстие) можно рассматривать по аналогии с ячейками памяти как ячейки, через которые можно записать информацию в периферийное устройство или, наоборот – прочитать из него.