Периферия

К числу периферийных устройств компьютера следует отнести те устройства, которые не входят в состав системного блока.

К числу устройств ввода относятся клавиатура и мышь, сканер, микрофон и др.

Устройства вывода (для передачи информации от

компьютера к его пользователю). Это монитор, принтер, звуковые колонки и др.

Системный блок соединяется сигнальными кабелями со всей периферией, в том числе с клавиатурой и мышью.

Существуют внешние и внутренние периферийные устройства.

Кроме монитора и клавиатуры, внешними устройствами являются принтер, мышь, джойстик - манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, модем (предназначен для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную линию), внешний дисковод (подключается посредством USB-порта), ряд других устройств.

К внутренним устройствам (располагаются внутри системного блока) относятся: внутренний модем, дисковод, стример

(предназначен для хранения данных на магнитной ленте), ряд других устройств.

Залогом успешного функционирования любого организма является взаимодействие между составными частями этого механизма, удаленными от центральной части. Например, электрические сигналы в ПК подобны распространяющимся потенциалам действия, а каналы циркулирования подобны проводящим миелиновым и безмиелиновым волокнам нервной системы.

Внутри компьютерный интерфейс представляет собой совокупность электрических линий связи (проводов), схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов.

Рассмотрим так называемый односвязный интерфейс. Все блоки персонального компьютера связаны друг с другом через общую шину, которая называется системной.

Системная шина - это основная интерфейсная система ПК, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Основной функцией системной шины является передача информации между процессором и остальными устройствами ЭВМ.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

- между микропроцессором и основной памятью;

- между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

- между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Главными характеристиками любой магистрали, например, автодороги, являются ее ширина и надежность, которые влияют на пропускную способность; способность связывать определенное количество зданий, центров и т.д.

Аналогично, главными характеристиками системной шины являются:

- количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная

способность, т.е. максимально возможная скорость

передачи информации, а пропускная способность шины зависит от ее разрядности (шины 8-, 16-, 32- и 64разрядные);

- тактовая частота, на которой шина работает.

Соединение между шиной и портами ввода-вывода различных

блоков осуществляется посредством контроллеров (адаптеров). Контроллер или адаптер какого-либо внешнего устройства представляет собой электронную схему, которая управляет этим устройством. Каждый контроллер (кроме размещенных на материнской плате) подключается путем вставки платы расширения, на которой он размещен, в свободный разъем (слот) расширения.

Системная шина или магистраль состоит из трех шин: шины управления, шины данных и адресной шины. По этим шинам циркулируют управляющие сигналы, данные (числа, символы), адреса ячеек памяти и номера устройств ввода-вывода.

Рис. 5. Упрощенная схема архитектуры ПК

Из процессора на шину адреса подается адрес очередной команды. Эта команда поступает по шине данных в процессор, где она выполняется с помощью арифметико-логического устройства (АЛУ). Устройство управления процессора определяет адрес следующей выполняемой команды. После исполнения процессором текущей команды на шину адреса выводится адрес ячейки памяти, где хранится следующая команда и т.

Сигналы, передаваемые по управляющей шине, синхронизируют работу процессора, памяти, устройств ввода и вывода информации.

Рис. 6. Логическая структура персонального компьютера.

К - контроллер.

Существуют следующие основные типы системных шин (расположены в порядке улучшения характеристик).

ISA (Industrial Standart Architecture). 16-разрядная шина данных и 24-разрядная шина адреса, рабочая тактовая частота 8 МГц. С ограниченными возможностями: может обеспечивать обмен с клавиатурой, дисплеем, флоппи-дисководами, принтерами и модемами, но не с дисководами для жестких дисков, видеоконтроллерами, адаптерами локальных сетей и т.п. С появлением 32-разрядных высокоскоростных микропроцессоров шина ISA стала препятствием на пути увеличения быстродействия компьютера.

EISA (Extended ISA). 32-разрядная шина данных и 32разрядная шина адреса, пропускная способность составляет 33 Мбайт/с (ср. с 16 Мб/с для ISA). К шине может быть подключено до 15 устройств. Совместима с шиной ISA, поддерживает многопроцессорную архитектуру вычислительных систем, применяется в скоростных ПК, сетевых серверах и рабочих станциях.

MCA (Micro Channel Architecture). 32-разрядная шина, пропускная способность 76 Мбайт/с, частота составляет порядка 10-20 МГц. Несовместима с ISA, и, соответственно, с EISA, а потому не нашла широкого применения (использовалась первоначально для ПК PS/2).