8.2. Системные шины и слоты расширения. Для чего существуют слоты расширения

Что такое слоты расширения компьютера, карты расширения.

Содержание статьи:

Различные типы разъемов
Важные факты установки
У вас есть места установки дополнительных карт?
У ноутбуков есть дополнительные слоты?

Порт расширения относится к любому разъему на материнской плате, cодержащий порт для возможности установки дополнительного функционала компьютера, например видеокарты, сетевой или звуковой карты.

Карта подключается непосредственно к порту, так что у материнки есть прямой доступ к оборудованию. Поскольку на каждом компьютере существует ограниченное количество слотов, важно открыть компьютер до покупки и проверить.

В некоторых старых системах для добавления дополнительных карт, требуется использование вертикальной платы. Современные пк также оснащены возможностью увеличения функционала, и содержат функции, встроенные непосредственно в материнскую плату, что устраняет необходимость в количестве расширительных плат.

Порты иногда называют слотами шины или разъемом расширения, а отверстия на задней панели корпуса компьютера разъемами.

Различные типы слотов расширения

PCI ExpressAGP

За эти годы было несколько типов разъемов, включая PCI, AGP, AMR, CNR, ISA, EISA и VESA, но самый популярный PCIe. Хотя на некоторых новых настольных компьютерах еще установлены разъемы PCI и AGP, PCIe заменил все старые технологии.

CNRAMR

ePCIe или External PCI Express - еще один способ увеличения внешнего функционала. Для этого требуется кабель специального типа, который выходит из материнской платы на задней панели компьютера, где он соединяется с устройством ePCIe. Эти порты расширения используются для добавления в пк различных аппаратных компонентов, таких как новая видеокарта, сетевая или звуковая карта, модем, и т.д.

ISAПорт EISA

Слоты имеют так называемые полосы данных, которые являются сигнальными парами. Используются для отправки и приема данных. Каждая пара имеет два провода, что делает полосу в общей сложности четырьмя проводами. Полоса может передавать пакеты по 8 бит за раз в любом направлении.

VESA

Поскольку разъем PCIe может иметь 1, 2, 4, 8, 12, 16 или 32 полосы, они записываются с «x», например «x16», чтобы указать, что слот работает с 16 дорожками. Количество дорожек напрямую связано со скоростью слота, поэтому видеокарты построены для использования формата x16

Важные факты установки карт расширения

Карту возможно подключить к разъему с большим номером, но не с меньшим. Например, устройство формата x1 будет соответствовать любому порту (работа продолжается на своей скоростью, но не скоростью разъема), устройство x16 физически не будет входить в слот x1, x2, x4 или x8

Когда устанавливаете карту, перед извлечением корпуса компьютера, выключите пк и отсоедините шнур питания от задней части блока питания. Разъемы как правило расположены в кодовом уголке для плашек оперативной памяти, но это бывает не всегда так.

Если порт ранее не использовался, на задней панели пк будет установлен металлический кронштейн. Удалите его, как правило отвинчивая кронштейн, чтобы получить доступ к карте расширения. Например, если устанавливаете видеокарту, открытие обеспечивает подключение монитора к карте с помощью видеокабеля (например, HDMI, VGA или DVI).

При установке карты убедитесь, что держитесь за край металлической пластины, а не за золотые разъемы. Когда золотые разъемы правильно выровнены с гнездом расширения, прочно вдавите в гнездо, убедившись что край где расположены кабельные соединения, легко доступны с задней стороны корпуса компьютера.

Можно удалить существующую карту, держась за край металлической пластины и отталкиваясь от материнки в прямом, вертикальном положении. Однако на некоторых картах есть небольшой "клип", который удерживает на месте, и в этом случае нужно сдержать "клип", прежде чем вытащить его.

Для правильной работы новых устройств необходимы надлежащие драйвера.

Есть места установки дополнительных карт расширения?

Независимо, есть ли открытые порты, одно зависит от другого. Поскольку не все компьютеры имеют то же самое установленное оборудование. Однако, не открывая пк и проверяя вручную, есть компьютерные программы которые могут идентифицировать, какие слоты доступны и которые используются.

Например, Speccy - это один бесплатный инструмент для системной информации, который может сделать именно это. Посмотрите раздел «Материнская плата», и найдете список слотов, найденных на материнской плате. Прочтите строку «Использование порта» чтобы убедиться, в доступности и использовании разъема.

Другой способ - проверить производителя материнской платы. Если знаете модель материнки, то можно узнать сколько плат расширения возможно установить. Устанавливаем непосредственно у производителя, или просмотрев руководство пользователя (которое доступно как бесплатный PDF файл с веб-сайта производителя).

Еще один метод который можете использовать для проверки доступных слотов на материнской плате, - это увидеть какие отверстия не используются на задней панели пк. Если есть еще две скобы, скорее всего два разъема открыты. Этот метод однако не так надежен, как проверка самой материнской платы, так как за невыдавленными скобами, ничего не видно.

У ноутбуков есть слоты расширения?

Ноутбуки не имеют портов увеличения функционала, такие как у настольных компьютеров. У ноутбука вместо этого есть небольшое гнездо на стороне, который использует либо PC Card (PCMCIA), либо для более новых систем ExpressCard.

Эти порты могут использоваться аналогично слоту расширения рабочего стола, например для звуковых карт, беспроводных сетевых адаптеров, ТВ-тюнеров, слотов USB, дополнительного хранилища и т.д.

Вот видео с дополнительной информацией:

Поделиться статьей в соц-сетях: Смотрите также:

Последние новости

fps-up.ru

Слоты расширения Википедия

Карта расширения (от англ. expansion card) — вид компьютерных комплектующих: печатная плата, которую устанавливают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Платы расширения, необходимые для подключения внешних устройств, могут также называться адаптерами или контроллерами этих устройств.

Слоты расширения 64-разрядной шины PCI.

Слот расшире́ния — щелевой (англ. slot означает «щель») разъём, обычно в компьютере, соединённый с системной шиной и предназначенный для установки дополнительных модулей (карт расширения), расширяющих конфигурацию устройства.

Один край платы расширения оснащён контактами, точно соответствующими щелевому разъёму материнской платы. Контакты обеспечивают электрическое соединение между компонентами карты и материнской платы. На другом из краёв карты расширения находится металлическая планка, выходящая на заднюю поверхность корпуса компьютера, с возможными разъёмами для подключения внешних устройств и с зажимом под винт для фиксации платы и обеспечения электрического контакта на корпус.

Плата расширения может содержать оперативную память и устройства ввода-вывода, может обмениваться данными с другими устройствами на системной шине.

В современных персональных компьютерах компоненты, связанные с видео-, аудио- и сетевыми функциями, теперь обычно размещаются непосредственно на материнской плате. При этом, если их возможности перестанут удовлетворять владельца, можно сделать апгрейд, подключив платы расширения с более продвинутыми версиями этих компонентов.

Примеры

«Ёлочка» (сверху) — переходник, а не плата расширения.

К платам расширения относятся:

видеокарта — преобразует изображение, находящееся в памяти компьютера в видеосигнал для вывода на монитор. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображений. Они имеют графический процессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая ЦПУ.

звуковая карта — производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую при записи, и из цифровой формы в аналоговую при воспроизведении. Главная возможность звуковой карты — воспроизведение звука, например аудио- и видеофайлов, хранящихся на компьютере. Звуковая карта содержит в себе АЦП, ЦАП и цифровой сигнальный процессор, который производит вычисления. Профессиональные звуковые платы позволяют производить сложную обработку звука, имеют собственное ПЗУ.
сетевая карта — позволяет ПК взаимодействовать с другими устройствами сети (в настоящее время интегрированы на материнской плате). Сетевой адаптер вместе со своим драйвером выполняет две функции: приём и передача кадра. Обычно в клиентских ПК значительная часть работы перекладывается на драйвер, что позволяет удешевить адаптер, но загружает ЦПУ. Адаптеры, предназначенные для серверов, обычно оснащены собственными процессорами, которые выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и обратно. В общем виде цепочка передачи кадров: оперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память.

Кроме того, в виде платы расширения может быть выполнен ТВ-тюнер, модем, плата видеозахвата, адаптер беспроводной (Wi-Fi) сети, контроллеры различных портов (COM, LPT, SATA, USB), диагностическая POST-карта.

Как правило, платой расширения не считается:

См. также

wikiredia.ru

Слоты расширения материнской платы. Материнска плата

Всех приветствую! Сегодня у нас статья в рубрике «Компьютер«, тег «Железо«, а это значит мы поговорим о аппаратной начинке компьютера. Значительную часть площади системной платы занимает набор слотов (разъемов) для установки дополнительных карт расширения (USB-контролеры, звуковые карты, видеокарты, модемы, ТВ-тюнеры и т.д.).

Слоты расширения материнской платы. Материнска плата

материнка, материнска плата

Расположение слотов делается таким образом, чтобы все разъемы установленной платы были доступны на задней стенке компьютерного блока (для этого там предусмотрены небольшие съемные панели). Разные системные платы комплектуются различным количеством слотов. В современных платах часть компонентов встроена непосредственно в материнскую плату (сетевая карта, видеокарта, контроллер IEEE-1394 и т.д.). Поэтому обычно не требуется использование значительного количества плат расширения. Системные платы с небольшим количеством слотов зачастую немного меньше по размеру (стандарт mATX), что позволяет использовать их в компактных корпусах. Кстати вы знали, что при любых автоматизациях магазина розничной торговли используются также компьютерами с похожими материнскими платами.

Системные платы могут предоставлять следующие типы слотов:

— AGP (расшифровывается как Accelerated Graphics Port). В большинстве случаев данный коннектор идет первым от центрального процессора. Используется только для установки графических адаптеров. Скоростная шина позволяет напрямую связать процессор и видеокарту. Обычно данный слот отличается от других цветом;

— PCI Express x16. Относительно современный слот. Используется шина PCI Express x16, которая также предназначена для монтажа графического адаптера (другие типы устройств установить нельзя). Изначально предполагалось, что новый стандарт быстро вытеснит AGP, который основан на более медленной шине. Однако на сегодня рынке присутствуют карты и слоты обоих типов;

— PCI Express x1. Отличаются более короткой длиной. В настоящий момент стандарт практически не используется;

— PCI. Сегодня самый распространенный стандарт – его используют большинство карт расширений. Типы устанавливаемых устройств весьма разнообразны: различные контролеры, Wi-Fi-адаптеры, телевизионные тюнеры, спутниковые ресиверы и т.п. Количество доступных слотов в системных платах — от двух до шести.

[Всего голосов: 0 Средний: 0/5]

prokomputer.ru

8.2. Системные шины и слоты расширения.

Шина – это канал пересылки данных, используемый совместно различными блоками системы. Шина может представлять собой набор проводящих линий, вытравленных на печатной плате, провода припаянные к выводам разъемов, в которые вставляются печатные платы, либо плоский кабель. Компоненты компьютерной системы физически расположены на одной или нескольких печатных платах, причем их число и функции зависят от конфигурации системы, её изготовителя, а часто и от поколения микропроцессора. Основными характеристиками шин являются разрядность передаваемых данных и скорость передачи данных. Наибольший интерес вызывают два типа шин – системный и локальный. Системная шина предназначена для обеспечения передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, а также оперативной памятью. Локальной шиной, как правило, называется шина, непосредственно подключенная к контактам микропроцессора, т.е. шина процессора. Существует несколько стандартов организации системной шины для ПК.

Шина расширения isa

Шина ISA (Industry Standart Architecture) – шина, применявшаяся с первых моделей PC и ставшая промышленным стандартом. В PC моделей XT применялась шина с разрядностью данных 8 бит и адреса – 20 бит. В моделях AT шина была расширена до 16 бит данных и 24 бита адреса, какой она остается до сих пор. Конструктивно шина выполнена в виде двух слотов. Подмножество ISA-8 использует только первый 62-контактный слот, в ISA-16 применяется дополнительный 36-контактный слот. Тактовая частота – 8 МГц. Скорость передачи данных до 16 Мбайт\с. Обладает хорошей помехоустойчивостью. Шина обеспечивает своим абонентам возможность отображения 8- или 16-битных регистров на пространство ввода-вывода и памяти. Диапазон доступных адресов памяти ограничен областью UMA (Unified Memory Architecture - унифицированная архитектура памяти), но для шины ISA-16 специальными опциями BIOS Setup может быть разрешено и пространство в области между15-м и 16-м мегабайтом памяти (правда при этом компьютер не сможет использовать более 15 Мбайт ОЗУ). Диапазон адресов ввода-вывода сверху ограничен количеством используемых для дешифрации бит адреса, нижняя граница ограничена областью адресов 0-FFh, зарезервированных под устройства систнемной платы. В PC была принята 10-битная адресация ввода-вывода, при которой линии адреса A[15:10] устройствами игнорировались. Таким образом, диапазон адресов устройств шины ISA ограничивается областью 100h-3FFh, то есть всего 758 адресов 8-битных регистров. На некоторые области этих адресов претендуют и системные устройства. Впоследствии стали применять и 12-битную адресацию (диапазон 100h-FFFh), но при ее использовании всегда необходимо учитывать возможность присутствия на шине и старых 10-битных адаптеров, которые “отзовутся” на адрес с подходящими ему битами A[9:0] во всей допустимой области четыре раза. В распоряжении абонентов шины ISA-8 может быть до 6 линий запросов прерываний IRQ (Interrupt Request), для ISA-16 их число достигает 11. Заметим, что при конфигурировании BIOS Setup часть из этих запросов могут отобрать устройства системной платы или шина PCI. Абоненты шины могут использовать до трех 8-битных каналов DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти), а на 16-битной шине могут быть доступными еще три 16-битных канала. Сигналы 16-битных каналов могут использоваться и для получения прямого управления шиной устройством Bus-Master. При этом канал DMA используется для обеспечения арбитража управления шиной, а адаптер Bus-Master формирует все адресные и управляющие сигналы шины, не забывая “отдать” управление шиной процессору не более, чем через 15 микросекунд (чтобы не нарушить регенерацию памяти). Все перечисленные ресурсы системной шины должны быть бесконфликтно распределены между абонентами. Бесконфликтность подразумевает следующее:

• Каждый абонент должен при операциях чтения управлять шиной данных (выдавать информацию) только по своим адресам или по обращению к используемому им каналу DMA. Области адресов для чтения не должны пересекаться. “Подсматривать” не ему адресованные операции записи не возбраняется.

• Назначенную линию запроса прерывания IRQx абонент должен держать на низком уровне в пассивном состоянии и переводить в высокий уровень для активации запроса. Неиспользуемыми линиями запросов абонент управлять не имеет права, они должны быть электрически откоммутированы или подключаться к буферу, находящемуся в третьем состоянии. Одной линией запроса может пользоваться только одно устройство. Такая нелепость (с точки зрения схемотехники ТТЛ) была допущена в первых PC и в жертву совместимости старательно тиражируется уже много лет.

Задача распределения ресурсов в старых адаптерах решалась с помощью джамперов, затем появились программно-конфигурируемые устройства, которые практически вытеснены автоматически конфигурируемыми платами PnP. Для шин ISA ряд фирм выпускает карты-прототипы (Protitype Card), представляющие собой печатные платы полного или уменьшенного формата с крепежной скобой. На платах установлены обязательные интерфейсные цепи - буфер данных, дешифратор адреса и некоторые другие. Остальное поле платы представляет собой “слепыш”, на котором разработчик может разместить макетный вариант своего устройства. Эти платы удобны для макетной проверки нового изделия, а также для монтажа единичных экземпляров устройства, когда разработка и изготовление печатной платы нерентабельно. С появлением 32-битных процессоров делались попытки расширения разрядности шины, но все 32-битные шины ISA не являются стандартизованными, кроме шины EISA.

С появлением 32-разрядных микропроцессоров 80386 (версия DX) фирмами Compaq, NEC и рядом других фирм, была создана 32-разрядная шина EISA, полностью совместимая с ISA. Шина EISA (Extended ISA) - жестко стандартизованное расширение ISA до 32 бит. Конструктивное исполнение обеспечивает совместимость с ней и обычных ISA-адаптеров. Узкие дополнительные контакты расширения расположены между ламелями разъема ISA и ниже таким образом, что адаптер ISA, не имеющий дополнительных ключевых прорезей в краевом разъеме, не достает до них. Установка карт EISA в слоты ISA недопустима, поскольку ее специфические цепи попадут на контакты цепей ISA, в результате чего системная плата окажется неработоспособной. Расширение шины касается не только увеличения разрядности данных и адреса: для режимов EISA используются дополнительные управляющие сигналы, обеспечивающие возможность применения более эффективных режимов передачи. В обычном (не пакетном) режиме передачи за каждую пару тактов может быть передано до 32 бит данных (один такт на фазу адреса, один - на фазу данных). Максимальную производительность шины реализует пакетный режим (Burst Mode) – скоростной режим пересылки пакетов данных без указания текущего адреса внутри пакета. Внутри пакета очередные данные могут передаваться в каждом такте шины, длина пакета может достигать 1024 байт. Шина предусматривает и более производительные режимы DMA, при которых скорость обмена может достигать 33 Мбайт/с. Линии запросов прерываний допускают разделяемое использование, причем сохраняется и совместимость с ISA-картами: каждая линия запроса может программироваться на чувствительность как по перепаду, как в ISA, так и по низкому уровню. Шина допускает потребление каждой картой расширения мощности до 45 Вт, но полную мощность, как правило не потребляет ни один адаптер. Каждый слот (максимум - 8) и системная плата могут иметь селективное разрешение адресации ввода-вывода и отдельные линии запроса и подтверждения управления шиной. Арбитраж запросов выполняет устройство ISP (Integrated System Peripheral). Обязательной принадлежностью системной платы с шиной EISA является энергонезависимая память конфигурации NVRAM, в которой хранится информация об устройствах EISA для каждого слота. Формат записей стандартизован, для модификации конфигурационной информации применяется специальная утилита ECU (EISA Configuration Utility). Архитектура позволяет при использовании программно-конфигурируемых адаптеров автоматически разрешать конфликты использования системных ресурсов программным путем, но в отличие от спецификации PnP, EISA не допускает динамического реконфигурирования. Все изменения конфигурации возможны только в режиме конфигурирования, после выхода из которого необходима перезагрузка компьютера. Изолированный доступ к портам ввода-вывода каждой карты во время конфигурирования обеспечивает просто: сигнал AEN, разрешающий декодирования адреса в цикле ввода-вывода, на каждый слот приходит по отдельной линии AENx, в это время программно-управляемой. Таким образом можно по отдельности обращаться и к обычным картам ISA, но из это бесполезно, поскольку карты ISA не поддерживают обмена конфигурационной информацией, предусмотренного шиной EISA. На некоторых идеях конфигурирования EISA выросла спецификация PnP для шины ISA (формат конфигурационных записей ESCD во многом напоминает NVRAM EISA). EISA - дорогая, но оправдывающая себя архитектура, применяющаяся в многозадачных системах, на файл-серверах и везде, где требуется высокоэффективное расширение шины ввода-вывода.

studfiles.net

Системные шины и слоты расширения — Мегаобучалка

← 8.2. Центральный процессор

8.4. Контрольные вопросы и задания →

Навигация по разделу

8.3.1. Шина расширения ISA

8.3.2. Шина расширения PCI

8.3.3. Шина расширения AGP

8.3.4. Шина расширения PCI Express

Шина – это канал пересылки данных, используемый совместно различными блоками системы. Шина может представлять собой набор проводящих линий, вытравленных на печатной плате, провода, припаянные к выводам разъемов, в которые вставляются печатные платы, либо плоский кабель. Компоненты компьютерной системы физически расположены на одной или нескольких печатных платах, причем их число и функции зависят от конфигурации системы, ее изготовителя, а часто и от поколения микропроцессора. Основными характеристиками шин являются разрядность передаваемых данных и скорость передачи данных. Наибольший интерес вызывают два типа шин – системный и локальный. Системная шина предназначена для обеспечения передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, а также оперативной памятью. Локальной шиной, как правило, называется шина, непосредственно подключенная к контактам микропроцессора, т.е. шина процессора. Существует несколько стандартов организации системной шины для ПК.

Шина расширения ISA

↑ Наверх

Рис. 8.4. Шина расширения ISA

Шина ISA (Industry Standart Architecture) – шина, применявшаяся с первых моделей PC и ставшая промышленным стандартом (рис. 8.4). В PC моделей XT применялась шина с разрядностью данных 8 бит и адреса – 20 бит. В моделях AT шина была расширена до 16 бит данных и 24 бита адреса, какой она остается до сих пор. Конструктивно шина выполнена в виде двух слотов. Подмножество ISA-8 использует только первый 62-контактный слот, в ISA-16 применяется дополнительный 36-контактный слот. Тактовая частота – 8 МГц. Скорость передачи данных – до 16 Мбайт\с. Обладает хорошей помехоустойчивостью. Шина обеспечивает своим абонентам возможность отображения 8- или 16-битных регистров на пространство ввода-вывода и памяти. Диапазон доступных адресов памяти ограничен областью UMA (Unified Memory Architecture – унифицированная архитектура памяти), но для шины ISA-16 специальными опциями BIOS Setup может быть разрешено и пространство в области между15-м и 16-м мегабайтом памяти (правда при этом компьютер не сможет использовать более 15 Мбайт ОЗУ). Диапазон адресов ввода-вывода сверху ограничен количеством используемых для дешифрации бит адреса, нижняя граница ограничена областью адресов 0-FFh, зарезервированных под устройства системной платы. В PC была принята 10-битная адресация ввода-вывода, при которой линии адреса A[15:10] устройствами игнорировались. Таким образом, диапазон адресов устройств шины ISA ограничивается областью 100h-3FFh, т. е. всего 758 адресов 8-битных регистров. На некоторые области этих адресов претендуют и системные устройства. Впоследствии стали применять и 12-битную адресацию (диапазон 100h-FFFh), но при ее использовании всегда необходимо учитывать возможность присутствия на шине и старых 10-битных адаптеров, которые «отзовутся» на адрес с подходящими ему битами A[9:0] во всей допустимой области 4 раза. В распоряжении абонентов шины ISA-8 может быть до шести линий запросов прерываний IRQ (Interrupt Request), для ISA-16 их число достигает 11. Заметим, что при конфигурировании BIOS Setup часть из этих запросов могут отобрать устройства системной платы или шина PCI. Абоненты шины могут использовать до трех 8-битных каналов DMA (Direct Memory Access – прямой доступ к памяти), а на 16-битной шине могут быть доступными еще три 16-битных канала. Сигналы 16-битных каналов используются и для получения прямого управления шиной устройством Bus-Master. При этом канал DMA используется для обеспечения арбитража управления шиной, а адаптер Bus-Master формирует все адресные и управляющие сигналы шины, не забывая «отдать» управление шиной процессору не более чем через 15 мкс (чтобы не нарушить регенерацию памяти). Все перечисленные ресурсы системной шины должны быть бесконфликтно распределены между абонентами. Бесконфликтность подразумевает следующее:

каждый абонент должен при операциях чтения управлять шиной данных (выдавать информацию) только по своим адресам или по обращению к используемому им каналу DMA. Области адресов для чтения не должны пересекаться. «Подсматривать» не ему адресованные операции записи не возбраняется;
назначенную линию запроса прерывания IRQx абонент должен держать на низком уровне в пассивном состоянии и переводить в высокий уровень для активации запроса. Неиспользуемыми линиями запросов абонент управлять не имеет права, они должны быть электрически откоммутированы или подключаться к буферу, находящемуся в третьем состоянии. Одной линией запроса может пользоваться только одно устройство. Такая нелепость (с точки зрения схемотехники ТТЛ) была допущена в первых PC и в жертву совместимости старательно тиражируется уже много лет.

Задача распределения ресурсов в старых адаптерах решалась с помощью джамперов, затем появились программно-конфигурируемые устройства, которые практически вытеснены автоматически конфигурируемыми платами PnP. Для шин ISA ряд фирм выпускает карты-прототипы (Protitype Card), представляющие собой печатные платы полного или уменьшенного формата с крепежной скобой. На платах установлены обязательные интерфейсные цепи – буфер данных, дешифратор адреса и некоторые другие. Остальное поле платы представляет собой «слепыш», на котором разработчик может разместить макетный вариант своего устройства. Эти платы удобны для макетной проверки нового изделия, а также для монтажа единичных экземпляров устройства, когда разработка и изготовление печатной платы нерентабельно. С появлением 32-битных процессоров делались попытки расширения разрядности шины, но все 32-битные шины ISA не стандартизованы, кроме шины EISA.

С появлением 32-разрядных микропроцессоров 80386 (версия DX) фирмами Compaq, NEC и рядом других фирм была создана 32-разрядная шина EISA, полностью совместимая с ISA. Шина EISA (Extended ISA) – жестко стандартизованное расширение ISA до 32 бит. Конструктивное исполнение обеспечивает совместимость с ней и обычных ISA-адаптеров. Узкие дополнительные контакты расширения расположены между ламелями разъема ISA и ниже таким образом, что адаптер ISA, не имеющий дополнительных ключевых прорезей в краевом разъеме, не достает до них. Установка карт EISA в слоты ISA недопустима, поскольку ее специфические цепи попадут на контакты цепей ISA, в результате чего системная плата окажется неработоспособной. Расширение шины касается не только увеличения разрядности данных и адреса: для режимов EISA используются дополнительные управляющие сигналы, обеспечивающие возможность применения более эффективных режимов передачи. В обычном (не пакетном) режиме передачи за каждую пару тактов может быть передано до 32 бит данных (один такт на фазу адреса, один – на фазу данных). Максимальную производительность шины реализует пакетный режим (Burst Mode) – скоростной режим пересылки пакетов данных без указания текущего адреса внутри пакета. Внутри пакета очередные данные могут передаваться в каждом такте шины, длина пакета может достигать 1024 байт. Шина предусматривает и более производительные режимы DMA, при которых скорость обмена может достигать 33 Мбайт/с. Линии запросов прерываний допускают разделяемое использование, причем сохраняется и совместимость с ISA-картами: каждая линия запроса может программироваться на чувствительность как по перепаду, как в ISA, так и по низкому уровню. Шина допускает потребление каждой картой расширения мощности до 45 Вт, но полную мощность, как правило, не потребляет ни один адаптер. Каждый слот (максимум – 8) и системная плата могут иметь селективное разрешение адресации ввода-вывода и отдельные линии запроса и подтверждения управления шиной. Арбитраж запросов выполняет устройство ISP (Integrated System Peripheral). Обязательной принадлежностью системной платы с шиной EISA является энергонезависимая память конфигурации NVRAM, в которой хранится информация об устройствах EISA для каждого слота. Формат записей стандартизован, для модификации конфигурационной информации применяется специальная утилита ECU (EISA Configuration Utility). Архитектура позволяет при использовании программно-конфигурируемых адаптеров автоматически разрешать конфликты использования системных ресурсов программным путем, но в отличие от спецификации PnP, шина EISA не допускает динамического реконфигурирования. Все изменения конфигурации возможны только в режиме конфигурирования, после выхода из которого необходима перезагрузка компьютера. Изолированный доступ к портам ввода-вывода каждой карты во время конфигурирования обеспечивается просто: сигнал AEN, разрешающий декодирование адреса в цикле ввода-вывода, на каждый слот приходит по отдельной линии AENx. На некоторых идеях конфигурирования шины EISA выросла спецификация PnP для шины ISA. Формат конфигурационных записей ESCD во многом напоминает формат NVRAM EISA. Таким образом, EISA – дорогая, но оправдывающая себя архитектура, применяющаяся в многозадачных системах, на файл-серверах и везде, где требуется высокоэффективное расширение шины ввода-вывода.

Шина расширения PCI

↑ Наверх

Рис. 8.5. Шина расширения PCI

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus – взаимосвязь периферийных компонентов) – шина соединения периферийных компонентов. Была анонсирована компанией Intel в июне 1992 года на выставке PC Expo. Эта шина занимает особое место в современной PC-архитектуре (mezzanine bus), являясь мостом между локальной шиной процессора и шиной ввода-вывода ISA/EISA или MCA. Шина разрабатывалась в расчете на Pentium-системы, но хорошо сочетается и с 486 процессорами, а также с не-Intel’овскими процессорами. Шина PCI является четко стандартизованной высокопроизводительной шиной расширения ввода-вывода. Это мультиплексная 32-разрядная шина, но существует и 64-разрядная версия. Частота шины 20...33 МГц. Стандарт PCI 2.1 допускает и частоту 66 МГц. Теоретическая максимальная скорость 132/264 Mбайт/с для 32/64 бит при 33 МГц и 528 Мбайт/с при 66 МГц. Слот PCI достаточен для подключения адаптера (в отличие от VLB), на системной плате он может сосуществовать с любой из шин ввода-вывода и даже с VLB (хотя в этом и нет необходимости). На одной шине PCI может быть не более четырех устройств (слотов). Мост шины PCI (PCI Bridge) – это аппаратные средства подключения шины PCI к другим шинам. Host Bridge – главный мост – используется для подключения PCI к системной шине (шине процессора или процессоров). Peer-to-Peer Bridge – одноранговый мост – используется для соединения двух шин PCI. Две и более шины PCI применяются в мощных серверных платформах – дополнительные шины PCI позволяют увеличить число подключаемых устройств. Автоконфигурирование устройств (выбор адресов, запросов прерывания) поддерживается средствами BIOS и ориентировано на технологию Plug and Play. Стандарт PCI определяет для каждого слота конфигурационное пространство размером до 256 8-битных регистров, не приписанных ни к пространству памяти, ни к пространству ввода-вывода. Доступ к ним осуществляется по специальным циклам шины Configuration Read и Configuration Write, вырабатываемым контроллером при обращении процессора к регистрам контроллера шины PCI, расположенным в его пространстве ввода-вывода. В состав шины PCI введены сигналы для тестирования адаптеров по интерфейсу JTAG. На системной плате эти сигналы не всегда задействованы, но могут организовывать логическую цепочку тестируемых адаптеров. Шина PCI трактует все обмены как пакетные: каждый кадр начинается фазой адреса, за которой может следовать одна или несколько фаз данных. Количество фаз данных в пакете неопределенно, но ограничено таймером, определяющим максимальное время, в течение которого устройство может пользоваться шиной. Каждое устройство имеет собственный таймер, значение для которого задается при конфигурировании устройств шины. В каждом обмене участвуют два устройства – инициатор обмена (Initiator) и целевое уст-ройство (Target). Арбитражем запросов на использование шины занимается специальный функциональный узел, входящий в состав чипсета системной платы. Для согласования быстродействия устройств-участников обмена предусмотрены два сигнала готовности IRDY# и TRDY#. Для адреса и данных на шине используются общие мультиплексированные линии AD. Четыре мультиплексированных линии C/BE[3:0] используются для кодирования команд в фазе адреса и разрешения байт в фазе данных. Шина имеет версии с питанием 5 В и 3,3 В. Также существует универсальная версия (с переключением линий +V I/O c 5 В на 3,3 В). Ключами являются пропущенные ряды контактов 12, 13 и 50, 51. Для 5-вольтного слота ключ расположен на месте контактов 50, 51; для 3-вольтного – 12, 13; для универсального – два ключа: 12, 13 и 50, 51. Ключи не позволяют установить карту в слот с неподходящим напряжением питания. Слот 32-битный заканчивается контактами A62/B62, 64-битный – A94/B94. В отличие от адаптеров остальных шин, компоненты карт PCI расположены на левой поверхности плат. По этой причине крайний PCI-слот обычно разделяет использование посадочного места адаптера с соседним ISA-слотом (Shared slot). Шина PCI являлась до последнего времени второй (после ISA) по популярности применения. В современных системах происходит отказ от шин ISA, и шина PCI выходит на главные позиции. Некоторые фирмы для этой шины выпускают карты-прототипы, но, конечно же, доукомплектовать их периферийным адаптером или устройством собственной разработки гораздо сложнее, чем карту ISA. Здесь сказываются и более сложные протоколы, и более высокие частоты (8 МГц у шины ISA против 33 или 66 МГц у шины PCI). Также шина PCI обладает плохой помехоустойчивостью, поэтому для построения измерительных систем и промышленных компьютеров используется все еще относительно редко. На некоторых системных (материнских) платах имеется небольшой разъем, который называется Media Bus. Он расположен позади разъема шины PCI одного из слотов. На этот разъем выводятся сигналы обычной шины ISA, и предназначен он для того, чтобы на графическом адаптере с шиной PCI можно было разместить и недорогой чипсет звуковой карты, предназначенный для шины ISA. Этот разъем, а тем более и такие комбинированные аудио-видеокарты, широкого распространения не получили.

Шина расширения AGP

↑ Наверх

Рис. 8.6. Шина расширения AGP

Стандарт на AGP (Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт) был разработан фирмой Intel, чтобы, не меняя сложившийся стандарт на шину PCI, ускорить ввод-вывод данных в видеокарту и, кроме этого, увеличить производительность компьютера при обработке трехмерных изображений без установки дорогостоящих двухпроцессорных видеокарт с большими объемами как видеопамяти, так и памяти под текстуры, z-буфер и т.п. Этот стандарт был поддержан большим количеством фирм, входящих в AGP Implementors Forum, организацию, созданную на добровольной основе для внедрения этого стандарта. Поэтому развитие AGP было довольно стремительным. Стартовая версия стандарта – AGP 1.0. Конструктивное исполнение представляет собой отдельный слот с питанием 3,3 В, напоминающий слот PCI, но на самом деле никак с ним не совместимом. Обычная видеокарта не может быть установлена в этот слот и наоборот. Скорость передачи данных до 532 Мбайт/с обусловлена частотой шины AGP до 132 МГц, отсутствием мультиплексирования шины адреса и данных (на PCI по одним и тем же физическим линиям сначала выдается адрес, а потом данные). AGP имеет частоту шины 66 МГц и ту же разрядность и в стандартном режиме (точнее – режим «1x») может пропустить 266 Мбайт/с. Для повышения пропускной способности шины AGP в стандарт заложена возможность передавать данные, используя как передний, так и задний фронт синхросигнала – режим 2x. В режиме 2x пропускная способность шины 532 Мбайт/с. При достижении частоты шины в 100 МГц скорость обмена возрастет до 800 Мбайт/с. Кроме «классического» способа адресации, как на PCI, в AGP может использоваться режим sideband addressing, называемый «адресацией по боковой полосе». При этом используются специальные, отсутствующие в PCI, сигналы SBA (SideBand Addressing). В отличие от шины PCI на AGP присутствует конвеерная обработка данных. Основная обработка трехмерных изображений выполняется в основной памяти компьютера как центральным процессором, так и процессором видеокарты. Механизм доступа процессора видеокарты к памяти получил название DIrect Memory Execute (DIME – непосредственное выполнение в памяти). Следует упомянуть, что сейчас не все видеокарты стандарта AGP поддерживают этот механизм. Некоторые карты пока имеют только механизм, аналогичный bus master на шине PCI. Не следует путать этот принцип с UMA, который используется в недорогих видеокартах, размещенных, как правило, на материнской плате.

megaobuchalka.ru

Слоты расширения

Слоты расширения Если бы в персональные компьютеры пользователю было невозможно устанавливать дополнительные внешние устройства, то вряд ли они пользовались бы такой популярностью, как сегодня. Унифицированные изделия обычно не могут удовлетворить индивидуальные потребности любого потребителя, скажем, как стандартные ботинки, которые почти всегда либо жмут, либо чуть велики. Для решения личных проблем пользователя на системных платах установлены слоты расширения , в которые можно вставить нужную для конкретной работы дополнительную плату, точно так же, как "внешний" видеоадаптер. Например, композитор может установить в свой компьютер профессиональную звуковую плату, чтобы создавать новые композиции, научный работник с удовольствием добавит плату аналого-цифрового преобразователя (АЦП), которая поможет автоматизировать сбор данных при исследовании тайн мироздания, и т. п. Слоты расширения на системной плате: 1 — видеоадаптер, вставленный в слот AGP; 2 — слот PCI; 3 — батарейка CMOS-памяти; 4 — слот ISA; 5 — звуковая карта, вставленная в слот ISA; 6 — кулер процессора Слоты ISA появились в самых первых компьютерах IBM PC. С течением времени их возможности оказались недостаточными для удовлетворения все возрастающих потребностей в скорости обработки информации, поэтому сейчас на системных платах устанавливается целый набор различных слотов. Для новых периферийных устройств предназначены слоты PCI (они в центре), а для видеокарты — слот AGP. Следует знать, что количество и набор слотов у каждой системной платы свои, хотя есть и несколько наиболее часто встречающихся вариантов. Задумываться о типе слотов в покупаемом компьютере в общем-то не надо, если, конечно, у вас нет старых плат, которые вы захотите самостоятельно установить в новый компьютер. В большинстве случаев на любую системную плату всегда можно установить от 3 до 5 дополнительных устройств, которые вы можете купить в компьютерном магазине (только не забудьте сказать продавцу, какая у вас системная плата и какие слоты на ней заняты).

www.about-pc.narod.ru

Слоты и карты расширения

На материнской плате имеются особые разъемы, известные как слоты (slot). Эти слоты предназначены для различных компьютерных устройств, поставляемых на картах. Благодаря слотам и картам модернизация превращается в детскую игру: открываете корпус компьютера, вставляете карту, закрепляете ее одним винтом и собираете корпус обратно. Карты напоминают миниатюрные материнские платы — так сказать, дочерние платы. Однако такая однотипность и простота дизайна может стать причиной возникновения различных проблем. Поэтому инженерам пришлось создавать карты разных размеров, а также разных размеров слоты, которые им соответствуют. Теперь устанавливая карту определенного размера в подходящий для нее слот, вы можете точно быть уверены, что именно этот слот предназначен для данной карты.

На протяжении многих лет в компьютерах использовались слоты десятка различных размеров. В процессе естественного отбора их число сократилось до трех перечисленных ниже.

ISA. Шестнадцатибитовые карты ISA (Industry Standard Architecture} имеют внизу два выступа, которые совпадают с двойным слотом . (Всем картам, в названии которых присутствует число 16— например, SoundBlaster 16,— требуется 16-битовый слот.) Шестнадцатиразрядные слоты ISA размещаются в одном ряду со слотами других типов. В редких случаях поставляемые компьютеры имеют одинарный слот ISA, через который можно подключать некоторые давно устаревшие карты.

Быстрый способ идентификации. Слоты ISA почти всегда черные. Положите перед собой карту ISA так, чтобы ее выступы были направлены к вам, тогда ее серебряный край будет расположен справа от вас. (У карт PCI и AGP этот край будет находиться слева.)

PCI. Пришедшие на смену картам ISA более быстрые карты PCI (Peripheral Component Interconnect) снизу также имеют два небольших выступа, как показано на. Как отличить их от 16-разрядных карт ISA? Во-первых, карты PCI обычно меньше по размеру, а также сами контакты немного меньше и расположены ближе друг к другу. Во-вторых, слоты РС1 расположены немного дальше от края материнской платы, а выступы на плате PCI также смещены в сторону, чтобы соответствовать своим слотам. В настоящее время большинство карт являются картами PCI.Быстрый способ идентификации. Слоты PCI почти всегда белые.

AGP. Порт ЛСЯ (Accelerated Graphics Port— Ускоренный графический порт) был разработан Intel для новых графических карт. (Эти карты превосходят по быстродействию слоты PCI для графики, поэтому более высокого быстродействия и реализма в играх и программах мультимедиа можно было достичь только с помощью нового слота.) Создавая новые карты стандарта AGP, разработчики сделали все возможное, чтобы эти карты могли быть подсоединены только к соответствующим им слотам — за одним досадным исключением, описание которого приведено ниже и отмечено предупреждающей пиктограммой.Быстрый способ идентификации. Слоты AGP коричневые и по размеру меньше, чем другие. В соответствии с проектом компьютеры имеют только один слот AGP.

Не устанавливайте старые карты 2х на материнские платы Pentium 4, поскольку они работают с разным напряжением, в результате чего могут выйти из строя как сама карта, так и материнская плата. На Pentium 4 можно устанавливать только карты 4х (APG 2.0) или более новые (APG 3.0).
Все слоты могут работать только с картами соответствующего им типа. Карта ISA, например, не может быть подключена к слоту PCI, равно как и карта AGP, и наоборот.
Некоторые называют карты платами, но это то же самое: маленькие устройства внутри компьютера, которые делают ПК еще забавнее и функциональнее. Не обращайте внимание на множество других слотов, расположенных на материнской плате — они не являются слотами расширения. Слоты расширения расположены в одном ряду — друг возле друга. Когда вы подключаете карту расширения, ее серебряная сторона находится напротив задней стенки корпуса компьютера, и, таким образом, к ней можно подключать кабели от внешни устройств. Зачем нужны другие слоты? ПК, выпушенные после 1998 года, обычно имеют большой слот для подключения центрального процессора. Кроме того, чипы памяти (о которых будет рассказано в следующей главе) поставляются на специальных маленьких картах и вставляются в предназначенный для них ряд маленьких слотов, однако они заметно отличаются по форме от слотов расширения и расположены на другой стороне материнской платы.
Компьютерные гуру называют совокупность слотов шиной расширения (expansion bus).

ps-land.ru