Системные шины, Шина ISA, Шина I2C, Шина PCI, CompactPCI.
Системные шины, Шина ISA, Шина I2C, Шина PCI, CompactPCI.
Системная шина представляет из себя совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению (данные, адреса, управление).
Основной функцией системной шины является передача информации между базовым микропроцессором и остальными электронными компонентами компьютера. По этой шине так же осуществляется не только передача информации, но и адресация устройств, а также обмен специальными служебными сигналами.
Системную шину условно можно разделить на шину данных, адресную и шину управления. Если важнейшей характеристикой двух первых шин является разрядность, то применительно к третьей говорят о количестве линий аппаратных прерываний IRQ и линий требования внешними устройствами прямого доступа к памяти DMA.
ISA (IndustryStandardArchitecture) - Стандартная промышленная архитектура, стандарт [шины] ISA. Стандарт шины компьютера.
Шина ISA конструктивно выполнена в виде двух разъемов. 8-разрядная шина ISA использует 62-контактный слот (ряды А,В), в который вставляются платы расширения, рассчитанные на обмен 8-разрядными данными (8-разрядные платы). 16-разрядная шина ISA занимает два разъема: основной 62-контактный и дополнительный 36-контактный слот (ряды C,D). В них вставляются платы расширения, рассчитанные на обмен как 16- так и 8-разрядными данными (16-разрядные платы). Естественно, что возможны ситуации, когда конструктивно 8-разрядные платы могут быть исполнены с разъемами 16-разрядной платы
PCI (PeripheralComponentInterconnect) - Взаимодействие периферийных компонент, шина PCI. Системная шина компьютера для подключения дополнительных устройств. В персональных компьютерах 32-разрядная шина PCI практически полностью вытеснила шину ISA в 2000 г.
PCI-64 (Peripheral Component Interconnect, 64-bit) - 64-разряднаяшинаPCI, шина PCI-64.64-разрядная системная шина компьютера для подключения дополнительных устройств. Используется, как правило, в серверах
Шина PCI
Ряд производителей (IBM, GESPAC, I-Bus, VMIC, Ziatech), объединенных в консорциум PICMG (PCI IndustrialComputerManufacturer'sGroup), в феврале 1994 года опубликовали спецификацию промышленного компьютера на основе пассивной магистрали PCI&ISA. Такой компьютер обычно имеет пассивную магистраль для установки одновременно 4-12 плат ISA и до 4 плат PCI офисного формата. Параметры надежности этих компьютеров выше, чем у настольного ПК. Они идеально подходят для системы управления - качественный "человеко-машинный интерфейс" с использованием популярных SCADA типа InTOUCH и сетевая/архивная станция поддержки распределенного I/O.
Шина CompactPCI
В начале 1995 года в, по инициативе компании Ziatech, из представителей Ziatech, DEC, GESPAC, ForceComputer, VMIC, IBM и др. была сформирована рабочая группа для изучения возможности использования PCI в качестве системной широковещательной шины, действительно пригодной для создания широкого класса надежных промышленных/военных встраиваемых приложений.
Главные идеи разработки:
- использование стандартных PCI-компонентов;
-использование стандартного промышленного евроконструктива 3U(100х160 мм)/ 6U(233х160 мм);
-поддержка не менее 6 слотов расширения;
-обеспечение эффективного конвекционного (обдув) кондукционного охлаждения;
-обеспечение возможности использования ключевых мезонинных (надстройка) технологий гибкого I/O: IndustryPack и PMC;
-обеспечение максимально простой интеграции со стандартными шинами типа VMEbus;
-возможность "горячей замены" модулей I/O;
-создать ОТКРЫТЫЙ стандарт, с самого начала поддержанный группой независимых компаний-производителей.
CPCI процессорно и программно независим. С использованием шины PCI сегодня строятся вычислительные устройства на базе процессоров PowerPC, Alpha, i486, Pentium/MMX/Pro/II, MPC860, MC68360, MC68040/60, DSP. Может быть использована операционная система как общего назначения типа Windows 95/NT, Unix, так и ОС реального времени OS9, VxWorks, pSOS+, LynxOS, QNX.
Шина I2C
Для упрощения взаимодействия между узлами однокристальной ЭВМ с узлам общего назначения, такие как буферы ЖКИ, порты ввода/вывода, ОЗУ, ЭСПЗУ или преобразователи данных, чтобы использовать эти общие решения к выгоде конструкторов и производителей (технологов), а также для увеличения эффективности аппаратуры и упрощения схемотехнических решений, Philips разработала простую двунаправленную двухпроводную шину для эффективного “межмикросхемного” (inter-IC) управления. Шина так и называется - InterIC, или IIC (I2C) шина. Все I2C-совместимые устройства имеют встроенный интерфейс, который позволяет им связываться друг с другом по шине I2C. Это конструкторское решение разрешает множество проблем сопряжения различных устройств, которые обычно возникают при разработке цифровых систем.
I2C-совместимые микросхемы позволяют ускорить процесс разработки от функциональной схемы до прототипа. Более того, поскольку такие микросхемы подключаются непосредственно к шине без каких-либо дополнительных цепей, появляется возможность модификации и модернизации системы прототипа путем подключения и отключения устройств от шины.
Помимо этих преимуществ, КМОП I2C-совместимые микросхемы предоставляют для конструкторов специальные решения, которые в частности привлекательны для портативного оборудования и систем с батарейным питанием:
Крайне низкое потребление.
Высокая стойкость к помехам.
Широкий диапазон питающего напряжения.
Широкий рабочий температурный диапазон.
Системная шина представляет из себя совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению (данные, адреса, управление).
Основной функцией системной шины является передача информации между базовым микропроцессором и остальными электронными компонентами компьютера. По этой шине так же осуществляется не только передача информации, но и адресация устройств, а также обмен специальными служебными сигналами.
Системную шину условно можно разделить на шину данных, адресную и шину управления. Если важнейшей характеристикой двух первых шин является разрядность, то применительно к третьей говорят о количестве линий аппаратных прерываний IRQ и линий требования внешними устройствами прямого доступа к памяти DMA.
ISA (IndustryStandardArchitecture) - Стандартная промышленная архитектура, стандарт [шины] ISA. Стандарт шины компьютера.
Шина ISA конструктивно выполнена в виде двух разъемов. 8-разрядная шина ISA использует 62-контактный слот (ряды А,В), в который вставляются платы расширения, рассчитанные на обмен 8-разрядными данными (8-разрядные платы). 16-разрядная шина ISA занимает два разъема: основной 62-контактный и дополнительный 36-контактный слот (ряды C,D). В них вставляются платы расширения, рассчитанные на обмен как 16- так и 8-разрядными данными (16-разрядные платы). Естественно, что возможны ситуации, когда конструктивно 8-разрядные платы могут быть исполнены с разъемами 16-разрядной платы
PCI (PeripheralComponentInterconnect) - Взаимодействие периферийных компонент, шина PCI. Системная шина компьютера для подключения дополнительных устройств. В персональных компьютерах 32-разрядная шина PCI практически полностью вытеснила шину ISA в 2000 г.
PCI-64 (Peripheral Component Interconnect, 64-bit) - 64-разряднаяшинаPCI, шина PCI-64.64-разрядная системная шина компьютера для подключения дополнительных устройств. Используется, как правило, в серверах
Шина PCI
Ряд производителей (IBM, GESPAC, I-Bus, VMIC, Ziatech), объединенных в консорциум PICMG (PCI IndustrialComputerManufacturer'sGroup), в феврале 1994 года опубликовали спецификацию промышленного компьютера на основе пассивной магистрали PCI&ISA. Такой компьютер обычно имеет пассивную магистраль для установки одновременно 4-12 плат ISA и до 4 плат PCI офисного формата. Параметры надежности этих компьютеров выше, чем у настольного ПК. Они идеально подходят для системы управления - качественный "человеко-машинный интерфейс" с использованием популярных SCADA типа InTOUCH и сетевая/архивная станция поддержки распределенного I/O.
Шина CompactPCI
В начале 1995 года в, по инициативе компании Ziatech, из представителей Ziatech, DEC, GESPAC, ForceComputer, VMIC, IBM и др. была сформирована рабочая группа для изучения возможности использования PCI в качестве системной широковещательной шины, действительно пригодной для создания широкого класса надежных промышленных/военных встраиваемых приложений.
Главные идеи разработки:
- использование стандартных PCI-компонентов;
-использование стандартного промышленного евроконструктива 3U(100х160 мм)/ 6U(233х160 мм);
-поддержка не менее 6 слотов расширения;
-обеспечение эффективного конвекционного (обдув) кондукционного охлаждения;
-обеспечение возможности использования ключевых мезонинных (надстройка) технологий гибкого I/O: IndustryPack и PMC;
-обеспечение максимально простой интеграции со стандартными шинами типа VMEbus;
-возможность "горячей замены" модулей I/O;
-создать ОТКРЫТЫЙ стандарт, с самого начала поддержанный группой независимых компаний-производителей.
CPCI процессорно и программно независим. С использованием шины PCI сегодня строятся вычислительные устройства на базе процессоров PowerPC, Alpha, i486, Pentium/MMX/Pro/II, MPC860, MC68360, MC68040/60, DSP. Может быть использована операционная система как общего назначения типа Windows 95/NT, Unix, так и ОС реального времени OS9, VxWorks, pSOS+, LynxOS, QNX.
Шина I2C
Для упрощения взаимодействия между узлами однокристальной ЭВМ с узлам общего назначения, такие как буферы ЖКИ, порты ввода/вывода, ОЗУ, ЭСПЗУ или преобразователи данных, чтобы использовать эти общие решения к выгоде конструкторов и производителей (технологов), а также для увеличения эффективности аппаратуры и упрощения схемотехнических решений, Philips разработала простую двунаправленную двухпроводную шину для эффективного “межмикросхемного” (inter-IC) управления. Шина так и называется - InterIC, или IIC (I2C) шина. Все I2C-совместимые устройства имеют встроенный интерфейс, который позволяет им связываться друг с другом по шине I2C. Это конструкторское решение разрешает множество проблем сопряжения различных устройств, которые обычно возникают при разработке цифровых систем.
I2C-совместимые микросхемы позволяют ускорить процесс разработки от функциональной схемы до прототипа. Более того, поскольку такие микросхемы подключаются непосредственно к шине без каких-либо дополнительных цепей, появляется возможность модификации и модернизации системы прототипа путем подключения и отключения устройств от шины.
Помимо этих преимуществ, КМОП I2C-совместимые микросхемы предоставляют для конструкторов специальные решения, которые в частности привлекательны для портативного оборудования и систем с батарейным питанием:
Крайне низкое потребление.
Высокая стойкость к помехам.
Широкий диапазон питающего напряжения.
Широкий рабочий температурный диапазон.