Bus hệ thống trong máy tính là gì? Các loại, mục đích và hoạt động của lốp xe

Biết cấu tạo của máy tính người dùng bình thường không hề cần thiết. Nhưng nếu bạn muốn coi mình là một người dùng nâng cao có thể dễ dàng xử lý bất kỳ tác vụ máy tính nào và cũng có kế hoạch tự lắp ráp đơn vị hệ thống đầu tiên của mình trong tương lai gần, thì kiến ​​​​thức đó đơn giản là cần thiết.

Một máy tính không thể hoạt động nếu không có ít nhất một trong các hệ thống sau:

1. Bộ xử lý.
2. Thẻ video.
3. Thiết bị lưu trữ truy cập ngẫu nhiên.

Nhưng ngay cả tất cả các thành phần này cùng nhau sẽ không thể hoạt động được. Để làm được điều này, cần phải tổ chức kết nối giữa chúng, qua đó các hoạt động tính toán và logic sẽ được thực hiện. Các hệ thống truyền thông như vậy tổ chức các bus hệ thống máy tính. Vì vậy, có thể nói đây là một thành phần không thể thiếu đơn vị hệ thống.

Xe buýt hệ thống

Bus hệ thống là một tập hợp các đường truyền dữ liệu cung cấp hoạt động liên kết giữa các thành phần khác của máy tính: bộ xử lý, bộ điều hợp video, ổ cứng và các thành phần khác. Thiết bị này bao gồm nhiều cấp độ:

• cơ khí;
• điện hoặc vật lý;
• mức độ logic và điều khiển.

Phân chia chính của hệ thống bus

Việc phân chia lốp xe dựa trên một số yếu tố. Chỉ số chính là vị trí. Theo chỉ số này, lốp xe là:

1. Nội bộ, cung cấp kết nối bên trong thanh phânđơn vị hệ thống, chẳng hạn như bộ xử lý, RAM, bo mạch chủ. Bus hệ thống này còn được gọi là cục bộ vì nó dùng để kết nối các thiết bị cục bộ.
2. Bên ngoài, được sử dụng để kết nối các thiết bị bên ngoài (bộ điều hợp, ổ đĩa flash) với bo mạch chủ.

Chớm ban đầu trường hợp chung Bus hệ thống có thể được gọi là bất kỳ thiết bị nào dùng để kết hợp nhiều thiết bị thành một hệ thống. Thậm chí kết nối mạng Ví dụ, Internet về mặt nào đó là một bus hệ thống.

Hệ thống thông tin liên lạc quan trọng nhất

Tất cả các hoạt động mà chúng ta thực hiện thông qua máy tính - tạo nhiều tài liệu khác nhau, phát nhạc, khởi chạy trò chơi máy tính- sẽ không thể nếu không có bộ xử lý. Ngược lại, bộ vi xử lý sẽ không thể thực hiện công việc của mình nếu nó không có các kênh liên lạc với các bộ vi xử lý khác. yếu tố quan trọng, chẳng hạn như RAM, ROM, bộ định thời và đầu nối đầu vào/đầu ra. Để cung cấp chức năng này, máy tính có bus hệ thống bộ xử lý.

Hiệu suất máy tính

Đối với hoạt động của bộ vi xử lý, hệ thống kênh truyền thông bao gồm một số bus cùng một lúc. Đây là những chiếc lốp xe:

Số lượng các loại kênh liên lạc của hệ thống bộ xử lý được trình bày có thể là một hoặc nhiều. Hơn nữa, người ta tin rằng càng cài đặt nhiều bus thì hiệu suất tổng thể của máy tính càng cao.

Một chỉ báo quan trọng cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của PC là băng thông bus hệ thống. Nó xác định tốc độ truyền thông tin giữa các hệ thống cục bộ của máy tính điện tử. Nó khá dễ dàng để tính toán. Bạn chỉ cần tìm tích giữa tần số xung nhịp và lượng thông tin, tức là số byte được truyền trong một chu kỳ xung nhịp. Vì vậy, đối với bus ISA đã lỗi thời từ lâu, thông lượng sẽ là 16 MB/s, đối với bus hiện đại Xe buýt PCI Thể hiện giá trị này sẽ vào khoảng 533 MB/s.

Các loại bus máy tính

Câu chuyện Thiết bị máy tínhđã diễn ra hơn một thập kỷ. Cùng với sự phát triển của các bộ phận mới, các loại bus hệ thống mới cũng được phát triển. Kênh liên lạc đầu tiên như vậy là hệ thống ISA. Thành phần này của máy tính cung cấp khả năng truyền dữ liệu khá nhanh. tốc độ chậm, nhưng nó đủ để bàn phím, màn hình và một số thành phần khác hoạt động đồng thời.

Mặc dù đã được phát minh cách đây hơn nửa thế kỷ nhưng hệ thống xe buýt này vẫn được sử dụng tích cực cho đến ngày nay, tự tin cạnh tranh với các đại diện hiện đại hơn. Điều này có thể thực hiện được nhờ việc phát hành số lượng lớn các phần mở rộng làm tăng chức năng của nó. Chỉ trong những năm trước bộ xử lý bắt đầu được sản xuất mà không sử dụng ISA.

Hệ thống xe buýt hiện đại

Bus VESA đã trở thành một từ mới trong lĩnh vực công nghệ máy tính. Được thiết kế đặc biệt để kết nối trực tiếp thiết bị bên ngoài tới chính bộ xử lý, nó vẫn có tốc độ truyền thông tin cao và cung cấp hiệu suất cao bộ xử lý.

Nhưng hệ thống kênh liên lạc như vậy không thể đảm bảo hoạt động bình thường của bộ vi xử lý. Do đó, nó được triển khai vào hệ thống cùng với ISA và hoạt động như một phần mở rộng khác.

Đó là tất cả những thông tin cơ bản ngắn gọn có thể làm sáng tỏ một trong những vấn đề thành phần cần thiết máy tính hiện đại. Cần phải nói rằng ở đây chỉ trình bày một phần thông tin nhỏ nhất về bus máy tính. Họ đã được nghiên cứu đầy đủ trong các tổ chức đặc biệt trong vài năm. Tương tự thông tin chi tiết là cần thiết trực tiếp cho việc phát triển các mẫu bộ vi xử lý mới hoặc để nâng cấp các mẫu hiện có. Bus PCI là đối thủ cạnh tranh gần nhất với đại diện trước đây của các kênh truyền dữ liệu. Hệ thống bus này được phát triển của Intelđặc biệt để sản xuất bộ xử lý của riêng chúng tôi Nhãn hiệu. Thiết bị này có thể cung cấp thêm tốc độ cao hơn truyền dữ liệu và không yêu cầu yếu tố bổ sung, như trong ví dụ trước.

Xe buýt hệ thống- Đây là hệ thống giao diện chính của PC, đảm bảo khả năng ghép nối và liên lạc của tất cả các thiết bị trong PC với nhau.

Chức năng chính của bus hệ thống là truyền thông tin giữa bộ xử lý và các thiết bị máy tính khác . Tất cả các khối, hay đúng hơn là các cổng I/O của chúng, được kết nối với bus theo cách giống nhau thông qua các đầu nối tương ứng: trực tiếp hoặc thông qua bộ điều khiển ( bộ điều hợp).

Bus hệ thống được điều khiển trực tiếp hoặc thường xuyên hơn thông qua điều khiển xe buýt. Việc trao đổi thông tin giữa máy chủ và bus hệ thống được thực hiện bằng mã ASCII. Bus hệ thống bao gồm ba bus: bus điều khiển, bus dữ liệu và bus địa chỉ. Tín hiệu điều khiển, dữ liệu (số, ký hiệu), địa chỉ của ô nhớ và số lượng thiết bị đầu vào/đầu ra lưu thông dọc theo các bus này. Điều quan trọng nhất đặc điểm chức năng xe buýt hệ thống là: số lượng thiết bị nó phục vụ và thông lượng của nó, những thứ kia. tốc độ truyền thông tin tối đa có thể. Băng thông của bus phụ thuộc vào kích thước bit của nó (có các bus 8, 16, 32 và 64 bit) và tần số xung nhịp mà bus hoạt động.

· Bus địa chỉ. Bộ xử lý Intel Pentium (cụ thể là chúng phổ biến nhất trong máy tính cá nhân) có bus địa chỉ 32 bit, nghĩa là nó bao gồm 32 đường song song. Tùy thuộc vào việc có điện áp trên bất kỳ đường dây nào hay không, người ta nói rằng đường dây này được đặt thành 1 hoặc 0. Sự kết hợp của 32 số 0 và số 1 tạo thành địa chỉ 32 bit trỏ đến một trong các ô bộ nhớ truy cập tạm thời. Bộ xử lý được kết nối với nó để sao chép dữ liệu từ ô vào một trong các thanh ghi của nó.

· Xe buýt dữ liệu. Bus này sao chép dữ liệu từ RAM sang các thanh ghi bộ xử lý và ngược lại. Trong các máy tính được xây dựng trên bộ xử lý Intel Pentium, bus dữ liệu là 64-bit, nghĩa là nó bao gồm 64 dòng, dọc theo đó 8 byte được nhận tại một thời điểm để xử lý.

· Xe buýt lệnh . Để bộ xử lý xử lý dữ liệu, nó cần có hướng dẫn. Nó phải biết phải làm gì với các byte được lưu trong các thanh ghi của nó. Các lệnh này cũng đến bộ xử lý từ RAM, từ những khu vực lưu trữ chương trình. Các lệnh cũng được biểu diễn bằng byte. nhất lệnh đơn giản vừa với một byte, tuy nhiên, cũng có những byte yêu cầu hai, ba byte trở lên. Hầu hết các bộ xử lý hiện đại đều có bus lệnh 32 bit (ví dụ: bộ xử lý Intel Pentium), mặc dù có bộ xử lý 64 bit và thậm chí cả bộ xử lý 128 bit.

CPU.

Bộ xử lý (CPU) thực hiện logic và các phép tính toán học, xác định thứ tự thực hiện các thao tác, cho biết nguồn dữ liệu và người nhận kết quả. Bộ xử lý hoạt động dưới sự điều khiển của chương trình.

Bộ xử lý là con chip chính của máy tính, trong đó tất cả các phép tính được thực hiện. Về mặt cấu trúc, bộ xử lý bao gồm các ô tương tự như ô RAM, nhưng trong các ô này, dữ liệu không chỉ được lưu trữ mà còn có thể được thay đổi. Các tế bào bên trong bộ xử lý được gọi là sổ đăng ký.Đăng ký - các ô nhớ tốc độ cao có độ dài khác nhau (ngược lại với các ô OP, có độ dài tiêu chuẩn là 1 byte và tốc độ thấp hơn);

Khi lần đầu tiên làm quen với máy tính, người ta tin rằng bộ xử lý bao gồm năm thiết bị: đơn vị logic số học (ALU), đơn vị điều khiển (CU), thanh ghi đa năng (GPR), bộ nhớ đệm và bộ tạo xung nhịp.

thiết bị điều khiển(UU)- tạo ra và cung cấp cho tất cả các khối của máy vào đúng thời điểm một số tín hiệu điều khiển (xung điều khiển) nhất định, được xác định bởi các chi tiết cụ thể của hoạt động đang được thực hiện và kết quả của các hoạt động trước đó; tạo địa chỉ của các ô nhớ được sử dụng bởi thao tác đang được thực hiện và truyền các địa chỉ này đến các khối máy tính tương ứng, tức là. chịu trách nhiệm về thứ tự thực hiện các lệnh tạo nên chương trình.

đơn vị logic số học(ALU)-được thiết kế để thực hiện tất cả các phép tính và các phép toán logic qua số và thông tin tượng trưng(ở một số kiểu máy tính, để tăng tốc hoạt động, có thể sử dụng thêm bộ đồng xử lý toán học), Kết quả trung gian được lưu trong RON.

bộ nhớ cục bộ(MPP)- phục vụ cho việc lưu trữ ngắn hạn, ghi và xuất thông tin được sử dụng trực tiếp trong tính toán ở các chu kỳ vận hành máy tiếp theo. MPP được xây dựng trên các thanh ghi mục đích chung (GPR) và được sử dụng để đảm bảo tốc độ cao của máy, vì bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) không phải lúc nào cũng cung cấp tốc độ ghi, tìm kiếm và đọc thông tin cần thiết cho hoạt động hiệu quả của máy tính cao cấp. bộ vi xử lý tốc độ.

· Bộ nhớ đệm dùng để tăng hiệu suất của bộ xử lý bằng cách giảm thời gian nhàn rỗi không hiệu quả của nó. Nó được sử dụng để lưu trữ ngắn hạn, ghi và xuất thông tin được sử dụng trực tiếp trong tính toán trong các chu kỳ vận hành máy tiếp theo. Bộ nhớ đệm được xây dựng trên các thanh ghi và được sử dụng để đảm bảo tốc độ cao của máy, vì bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) không phải lúc nào cũng cung cấp tốc độ ghi, tìm kiếm và đọc thông tin cần thiết cho hoạt động hiệu quả của bộ vi xử lý tốc độ cao.

Khi bộ xử lý cần dữ liệu, trước tiên nó sẽ truy cập vào bộ nhớ đệm và chỉ khi không có dữ liệu cần thiết thì nó mới truy cập vào RAM. Nhận một khối dữ liệu từ RAM, bộ xử lý đồng thời nhập khối dữ liệu đó vào bộ nhớ đệm.

Thông thường, bộ nhớ đệm được phân phối trên nhiều cấp độ bộ nhớ đệm L1 (cấp1 là cấp độ đầu tiên) và L2 (cấp2 là cấp độ thứ hai). Bộ nhớ đệm cấp độ đầu tiên chạy trên cùng một con chip với chính bộ xử lý, có dung lượng khoảng hàng chục kilobyte và thường hoạt động ở tần số phù hợp với tần số của lõi bộ xử lý. Bộ đệm cấp hai nằm trong chip xử lý hoặc được đặt trên bo mạch chủ gần bộ xử lý, khi đó dung lượng của nó có thể đạt tới vài MB, nhưng nó hoạt động ở tần số của bo mạch chủ.

· máy phát điện đồng hồ. Nó tạo ra một chuỗi xung điện; tần số của các xung được tạo ra xác định tần số xung nhịp của máy.

Khoảng thời gian giữa các xung liền kề xác định thời gian của một chu kỳ hoạt động của máy hoặc đơn giản là chu kỳ hoạt động của máy.Tần số đồng hồ là một trong những đặc điểm chính của máy tính cá nhân và quyết định phần lớn tốc độ hoạt động của nó, bởi vì mỗi thao tác trong máy được thực hiện trong một số tiền nhất định củađo:

Hệ thống lệnh xử lý. Trong quá trình hoạt động, bộ xử lý phục vụ dữ liệu nằm trong các thanh ghi của nó trong trường RAM. Nó diễn giải một số dữ liệu trực tiếp dưới dạng dữ liệu, một số dữ liệu dưới dạng dữ liệu địa chỉ và một số dưới dạng lệnh. Tập hợp tất cả các lệnh có thể có mà bộ xử lý có thể thực thi trên dữ liệu được gọi là hệ thống hướng dẫn bộ xử lý. Các bộ xử lý thuộc cùng một họ có hệ thống hướng dẫn giống nhau hoặc tương tự nhau. Các bộ xử lý thuộc các họ khác nhau có hệ thống hướng dẫn khác nhau và không thể thay thế cho nhau.

Khả năng tương thích của bộ xử lý. Nếu hai bộ xử lý có cùng tập lệnh thì chúng hoàn toàn tương thích cấp độ chương trình. Điều này có nghĩa là một chương trình được viết cho một bộ xử lý có thể được thực thi bởi một bộ xử lý khác. Bộ xử lý với hệ thống khác nhau các lệnh thường không tương thích hoặc có khả năng tương thích hạn chế ở cấp độ phần mềm.

Các nhóm bộ xử lý có khả năng tương thích hạn chế được coi là các họ bộ xử lý. Vì vậy, ví dụ, mọi thứ bộ xử lý Intel Pentium thuộc họ x86.

Các thông số cơ bản của bộ xử lý. Các thông số chính của bộ xử lý là: điện áp hoạt động, độ sâu bit, tần số xung nhịp hoạt động, hệ số nhân tần số xung nhịp bên trong (hệ số nhân) và kích thước bộ nhớ đệm.

Điện áp hoạt động bộ xử lý được cung cấp bởi bo mạch chủ, vì vậy thương hiệu khác nhau bộ xử lý tương ứng với các bo mạch chủ khác nhau (chúng phải được chọn cùng nhau). Khi công nghệ xử lý phát triển, dần dần! giảm điện áp hoạt động. Các mẫu bộ xử lý x86 đầu tiên có điện áp hoạt động là 5 V, nhưng hiện tại nó nhỏ hơn 3 V. Sự tản nhiệt trong bộ xử lý giảm tỷ lệ với bình phương điện áp và điều này cho phép hiệu suất của nó tăng lên.

Kích thước bộ xử lý cho biết nó có thể chấp nhận và xử lý bao nhiêu bit dữ liệu trong các thanh ghi của nó tại một thời điểm (trong một nhịp). Bộ xử lý x86 đầu tiên là 16-bit. Bắt đầu với bộ xử lý 80386, chúng có kiến ​​trúc 32 bit. Các bộ xử lý hiện đại thuộc họ Intel Pentium vẫn là 32 bit, mặc dù chúng hoạt động với bus dữ liệu 64 bit (bit bộ xử lý được xác định không phải bởi bit bus dữ liệu mà bằng bit bus lệnh).

Bộ xử lý hoạt động dựa trên nguyên tắc đồng hồ giống như trên đồng hồ thông thường. Việc thực hiện mỗi lệnh cần một số chu kỳ xung nhịp nhất định. TRONG Đồng hồ treo tường các chu kỳ dao động được thiết lập bởi con lắc và trong máy tính cá nhân, các xung đồng hồ được thiết lập bởi một trong các vi mạch có trong bộ vi xử lý (chipset) nằm trên bo mạch chủ. Tần số xung nhịp đến bộ xử lý càng cao thì nó có thể thực thi càng nhiều lệnh trên một đơn vị thời gian, hiệu suất của nó càng cao.

Bởi tinh khiết lý do thể chất Vì nó không phải là một tinh thể silicon mà là một tập hợp lớn các dây dẫn và vi mạch nên bo mạch chủ không thể hoạt động ở tần số cao như bộ xử lý. Ngày nay giới hạn của nó là 100-133 MHz. Để có được nhiều hơn tần số cao xảy ra trong bộ xử lý nhân tần số bên trong theo yếu tố 3; 3,5; 4; 4,5; 5 hoặc nhiều hơn, tức là nếu tần số bus hệ thống là 133 MHz và hệ số (hệ số nhân) là 8 thì tần số đồng hồ hoạt động sẽ là 1 GHz.

Toàn bộ lịch sử của IBM PC được kết nối với bộ xử lý từ Intel, đã sản xuất các vi mạch này từ năm 1970, bắt đầu với 4004 bốn bit. Chúng ta hãy mô tả không chính thức về các thông số chính của các bộ xử lý này.

Một máy tính bao gồm nhiều Các thành phần khác nhau, đây là bộ xử lý trung tâm, bộ nhớ, ổ cứng, Và số lượng lớn các thiết bị bổ sung và bên ngoài, chẳng hạn như màn hình, chuột, bàn phím, ổ đĩa flash plug-in, v.v. Tất cả điều này phải được kiểm soát bởi bộ xử lý, truyền và nhận dữ liệu, gửi tín hiệu, thay đổi trạng thái.

Để thực hiện sự tương tác này, tất cả các thiết bị máy tính được kết nối với nhau và với bộ xử lý thông qua bus. Lốp xe là con đường chung, thông qua đó thông tin được truyền từ thành phần này sang thành phần khác. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các bus máy tính chính, loại của chúng, cũng như những thiết bị nào chúng được sử dụng để kết nối và tại sao lại cần thiết.

Như tôi đã nói, bus là một thiết bị cho phép bạn kết nối nhiều thành phần máy tính. Nhưng một số thiết bị có thể được kết nối với một bus và mỗi bus có bộ khe cắm riêng để kết nối cáp hoặc thẻ.

Trên thực tế, lốp xe là một bộ dây điện, được tập hợp lại thành một bó, trong số đó có dây nguồn cũng như dây tín hiệu để truyền dữ liệu. Xe buýt cũng có thể được chế tạo không phải ở dạng dây bên ngoài mà được tích hợp vào mạch bo mạch chủ.

Dựa trên phương pháp truyền dữ liệu, bus được chia thành nối tiếp và song song. Xe buýt nối tiếp truyền dữ liệu trên một dây, mỗi lần một bit, trong các bus song song, việc truyền dữ liệu được chia cho nhiều dây và do đó có thể truyền được nhiều dữ liệu hơn.

Các loại bus hệ thống

Tất cả các bus máy tính có thể được chia thành nhiều loại dựa trên mục đích của chúng. Họ đây rồi:

• Bus dữ liệu- tất cả các bus được sử dụng để truyền dữ liệu giữa bộ xử lý máy tính và các thiết bị ngoại vi. Cả nối tiếp và phương pháp song song, bạn có thể truyền từ một đến tám bit cùng một lúc. Dựa trên kích thước của dữ liệu có thể được truyền tại một thời điểm, các bus như vậy được chia thành 8, 16, 32 và thậm chí 64 bit;
• Xe buýt địa chỉ- được kết nối với các khu vực nhất định của bộ xử lý và cho phép bạn ghi và đọc dữ liệu từ RAM;
• Xe buýt điện- những xe buýt này cung cấp điện cho các thiết bị khác nhau được kết nối với chúng;
• Xe buýt hẹn giờ- bus này truyền tín hiệu đồng hồ hệ thống để đồng bộ hóa các thiết bị ngoại vi được kết nối với máy tính;
• Xe buýt mở rộng- cho phép bạn kết nối thành phần bổ sung, chẳng hạn như card âm thanh hoặc TV;

Đồng thời, tất cả các lốp xe có thể được chia thành hai loại. Đây là các bus hệ thống hoặc bus nội bộ của máy tính kết nối bộ xử lý với các thành phần máy tính chính trên bo mạch chủ, chẳng hạn như bộ nhớ. Loại thứ hai là bus I/O, được thiết kế để kết nối nhiều thiết bị ngoại vi khác nhau. Các bus này được kết nối với bus hệ thống thông qua một cầu nối được thực hiện dưới dạng chip xử lý.

Một bus mở rộng cũng được kết nối với các bus I/O. Những chiếc xe buýt này kết nối các thành phần máy tính như card mạng, card màn hình, card âm thanh, ổ cứng và các thành phần khác và chúng ta sẽ xem xét chúng chi tiết hơn trong bài viết này.

Dưới đây là các loại bus phổ biến nhất trong máy tính để mở rộng:

• LÀ MỘT- Kiến trúc tiêu chuẩn ngành;
• EISA- Kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp mở rộng;
• M.C.A.- Kiến trúc kênh vi mô;
• VESA- Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video;
• PCI- Kết nối thành phần ngoại vi;
• PCI-E- Thành phần ngoại vi kết nối nhanh;
• PCMCIA- Hiệp hội Công nghiệp Thẻ nhớ Máy tính Cá nhân (còn gọi là PC bus);
• AGP- AGP;
• SCSI- Giao diện hệ thống máy tính nhỏ.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét kỹ hơn tất cả các bus máy tính cá nhân này.

xe buýt ISA

Trước đây, đây là loại bus mở rộng phổ biến nhất. Nó được IBM phát triển để sử dụng trong máy tính IBM PC-XT. Xe buýt này có chiều rộng 8 bit. Điều này có nghĩa là có thể truyền 8 bit hoặc một byte mỗi lần. Xe buýt hoạt động ở tần số xung nhịp 4,77 MHz.

Đối với bộ xử lý 80286 dựa trên IBM PC-AT, thiết kế bus đã được sửa đổi để nó có thể mang 16 bit dữ liệu cùng một lúc. Đôi khi phiên bản 16-bit của bus ISA được gọi là AT.

Những cải tiến khác đối với bus này bao gồm việc sử dụng 24 dòng địa chỉ, giúp có thể xử lý 16 megabyte bộ nhớ. Chiếc lốp này đã có sự tương thích ngược với phiên bản 8 bit nên tất cả các thẻ cũ đều có thể sử dụng được ở đây. Phiên bản đầu tiên của bus hoạt động ở tần số bộ xử lý 4,77 MHz, trong lần triển khai thứ hai, tần số được tăng lên 8 MHz.

xe buýt MCA

IBM đã phát triển bus này để thay thế ISA cho máy tính PS/2 ra mắt năm 1987. Lốp thậm chí còn nhận được nhiều cải tiến hơn so với ISA. Ví dụ: tần số được tăng lên 10 MHz, dẫn đến tốc độ tăng lên và bus có thể truyền 16 hoặc 32 bit dữ liệu cùng một lúc.

Công nghệ Bus Mastering cũng đã được thêm vào. Mỗi bo mạch mở rộng chứa một bộ xử lý nhỏ; những bộ xử lý này kiểm soát hầu hết các quá trình truyền dữ liệu, giải phóng tài nguyên của bộ xử lý chính.

Một trong những ưu điểm của bus này là các thiết bị được kết nối có phần mềm riêng, điều đó có nghĩa là cần ít sự can thiệp của người dùng để cấu hình. Bus MCA không còn hỗ trợ thẻ ISA nữa và IBM quyết định tính phí cho các nhà sản xuất khác khi sử dụng công nghệ này, điều này khiến nó không được ưa chuộng và hiện không được sử dụng ở bất kỳ đâu.

Xe buýt EISA

Loại lốp này được phát triển bởi một nhóm các nhà sản xuất để thay thế cho MCA. Xe buýt được điều chỉnh để truyền dữ liệu qua kênh 32 bit với khả năng truy cập bộ nhớ 4 GB. Giống như MCA, mỗi thẻ sử dụng bộ vi xử lý và có thể cài đặt trình điều khiển bằng đĩa. Nhưng bus vẫn chạy ở tần số 8 MHz để hỗ trợ thẻ ISA.

Các khe cắm EISA sâu gấp đôi so với ISA; nếu cắm thẻ ISA vào, nó chỉ sử dụng hàng khe cắm trên cùng, trong khi EISA sử dụng tất cả các khe cắm. Thẻ EISA đắt tiền và thường được sử dụng trên các máy chủ.

xe buýt VESA

Bus VESA được phát triển để chuẩn hóa các phương thức truyền tín hiệu video và giải quyết vấn đề của mỗi nhà sản xuất khi cố gắng tạo ra bus riêng của mình.

Bus VESA có kênh truyền dữ liệu 32 bit và có thể hoạt động ở tần số 25 và 33 MHz. Nó chạy ở cùng tốc độ xung nhịp với bộ xử lý trung tâm. Nhưng điều này đã trở thành một vấn đề, tần số bộ xử lý ngày càng tăng và tốc độ của card màn hình phải tăng lên, và các thiết bị ngoại vi càng nhanh thì chúng càng đắt tiền. Vì vấn đề này, bus VESA cuối cùng đã được thay thế bằng PCI.

Các khe VESA có thêm bộ đầu nối và do đó bản thân các card này cũng có kích thước lớn. Tuy nhiên, khả năng tương thích ISA vẫn được duy trì.

Xe buýt PCI

Kết nối thành phần ngoại vi (PCI) là sự phát triển mới nhất trong các bus mở rộng. Đây là tiêu chuẩn hiện tại cho thẻ mở rộng máy tính cá nhân. Intel đã phát triển công nghệ này vào năm 1993 cho Bộ xử lý Pentium. Bus này kết nối bộ xử lý với bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi khác.

PCI hỗ trợ truyền dữ liệu 32 và 64 bit, lượng dữ liệu được truyền bằng kích thước bit của bộ xử lý, bộ xử lý 32 bit sẽ sử dụng bus 32 bit và bộ xử lý 64 bit sẽ sử dụng bus 64 bit. Bus hoạt động ở tần số 33 MHz.

PCI có thể sử dụng công nghệ Plug and Play (PnP). Tất cả các card PCI đều hỗ trợ PnP. Điều này có nghĩa là người dùng có thể kết nối bản đồ mới, hãy bật máy tính của bạn và nó sẽ tự động được nhận dạng và cấu hình.

Điều khiển bus cũng được hỗ trợ ở đây, có một số khả năng xử lý dữ liệu nên bộ xử lý tốn ít thời gian hơn để xử lý nó. Hầu hết các card PCI hoạt động ở mức 5V, nhưng có những thẻ yêu cầu 3V.

xe buýt AGP

Sự cần thiết phải truyền tải video chất lượng cao từ tốc độ caođã dẫn tới sự phát triển của AGP. Cổng đồ họa tăng tốc (AGP) kết nối với bộ xử lý và hoạt động ở tốc độ bus bộ xử lý. Điều này có nghĩa là tín hiệu video sẽ được chuyển sang card màn hình để xử lý nhanh hơn rất nhiều.

AGP sử dụng RAM của máy tính để lưu trữ hình ảnh 3D. Về cơ bản, điều này mang lại cho card đồ họa bộ nhớ video không giới hạn. Để tăng tốc độ chuyển giao Dữ liệu Intelđã phát triển AGP như một đường dẫn trực tiếp tới bộ nhớ. Phạm vi tốc độ truyền là 264 Mbit đến 1,5 Gbit.

PCI-Express

Đây là phiên bản sửa đổi của tiêu chuẩn PCI, được phát hành năm 2002. Điểm đặc biệt của loại lốp này là thay vì kết nối song song Tất cả các thiết bị trên bus đều sử dụng kết nối điểm-điểm giữa hai thiết bị. Có thể có tới 16 kết nối như vậy.

Điều này mang lại tốc độ truyền dữ liệu tối đa. Cũng tiêu chuẩn mới Hỗ trợ trao đổi nóng các thiết bị trong khi máy tính đang chạy.

Thẻ PC

Bus của Hiệp hội Công nghiệp Thẻ nhớ Máy tính Cá nhân (PCICIA) được tạo ra để chuẩn hóa các bus dữ liệu trong những chiếc máy tính xách tay.

xe buýt SCSI

Bus SCSI được phát triển bởi M. Shugart và được tiêu chuẩn hóa vào năm 1986. Bus này được sử dụng để kết nối nhiều thiết bị khác nhauđể lưu trữ dữ liệu như Đĩa cứng, ổ đĩa DVD vân vân, cũng như máy in và máy quét. Mục tiêu của tiêu chuẩn này là cung cấp một giao diện duy nhất để quản lý tất cả các thiết bị lưu trữ ở tốc độ tối đa.

xe buýt USB

Đây là chuẩn bus ngoài hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 12 Mbit/s. Một cổng USB (Universal Serial Bus) cho phép bạn kết nối tối đa 127 thiết bị ngoại vi như chuột, modem, bàn phím và các thiết bị khác thiết bị USB. Loại bỏ nóng và chèn phần cứng cũng được hỗ trợ. TRÊN khoảnh khắc này có những chiếc xe buýt bên ngoài như vậy USB máy tính, đó là USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 và USB Type-C.

USB 1.0 được phát hành vào năm 1996 và hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 1,5 Mbps. chuẩn USB 1.1 đã hỗ trợ tốc độ 12 Mbps cho các thiết bị như ổ cứng.

Một thông số kỹ thuật mới hơn, USB 2.0, xuất hiện vào năm 2002. Tốc độ truyền dữ liệu đã tăng lên 480 Mbit/s, nhanh hơn 40 lần so với trước đây.

USB 3.0 xuất hiện vào năm 2008 và đã nâng tiêu chuẩn tốc độ lên cao hơn nữa, giờ đây dữ liệu có thể được truyền với tốc độ 5 Gbps. Số lượng thiết bị có thể được cấp nguồn từ một cổng cũng đã được tăng lên. USB 3.1 được phát hành vào năm 2013 và đã hỗ trợ tốc độ lên tới 10 Gbps. Ngoài ra, đối với phiên bản này, một đầu nối Type-C nhỏ gọn đã được phát triển để đầu nối có thể được kết nối ở hai bên.

Hiệu suất của toàn bộ hệ thống phụ thuộc vào chúng. Trên bo mạch chủ cho mỗi thiết bị - ổ đĩa, v.v. có một mạch điện tử điều khiển - bộ chuyển đổi hoặc bộ điều khiển. Một số bộ điều khiển có thể điều khiển nhiều thiết bị cùng một lúc.

Tất cả các bộ điều khiển máy tính đều tương tác với bộ xử lý và thông qua xương sống của hệ thống truyền dữ liệu, còn gọi là hệ thống lốp xe. Ngoài hệ thống bus trên hiện đại bo mạch chủ Có một số bus và đầu nối tương ứng để kết nối các thiết bị:

1. bus bộ nhớ - để trao đổi thông tin giữa RAM và bộ xử lý trung tâm;
2. Bus AGP – để kết nối bộ điều hợp video.
3. bus bộ nhớ đệm - để trao đổi thông tin giữa bộ nhớ đệm và bộ xử lý trung tâm;
4. Bus I/O (bus giao diện) – được sử dụng để kết nối các thiết bị khác nhau.

Có ba chỉ số chính về hoạt động của bus máy tính: tốc độ xung nhịp, độ sâu bit, tốc độ truyền dữ liệu hoặc thông lượng.

Hoạt động của bất kỳ máy tính nào đều phụ thuộc vào tần số đồng hồ được xác định bởi bộ tạo dao động thạch anh, là một hộp thiếc có đặt tinh thể thạch anh bên trong. Dưới tầm ảnh hưởng điện áp Sự dao động điện xảy ra trong tinh thể. Tần số của những dao động này được gọi là tần số đồng hồ. Tất cả thay đổi tín hiệu logic trong bất kỳ chip máy tính nào đều xảy ra ở những khoảng thời gian nhất định, gọi là chu kỳ xung nhịp. Vì vậy, đơn vị thời gian nhỏ nhất đối với hầu hết thiết bị logic một máy tính có một chu kỳ đồng hồ. Mỗi hoạt động yêu cầu ít nhất một chu kỳ, mặc dù một số thiết bị hiện đại quản lý để thực hiện một số hoạt động trong một chu kỳ đồng hồ. Tốc độ xung nhịp của máy tính được đo bằng megahertz (MHz hoặc GHz). Có cái gọi là đồng hồ trống (chu kỳ chờ) khi một thiết bị đang trong quá trình chờ phản hồi từ một số thiết bị khác. Đây là cách tổ chức công việc của RAM và bộ xử lý máy tính, tần số xung nhịp của nó cao hơn đáng kể so với tần số xung nhịp của RAM.

Để truyền tải Tín hiệu điện tử Xe buýt sử dụng nhiều kênh. Nếu sử dụng 32 kênh thì xe buýt được coi là 32 bit, nếu sử dụng 64 kênh thì xe buýt là 64 bit. Trong thực tế, xe buýt có chiều rộng bất kỳ đều có số lượng kênh lớn hơn. Các kênh bổ sung được thiết kế để truyền tải thông tin cụ thể.

Mỗi bus máy tính khác với một dây dẫn đơn giản ở chỗ nó có ba loại đường: đường dữ liệu, đường địa chỉ, đường điều khiển.

Bus dữ liệu trao đổi giữa bộ xử lý trung tâm, thẻ mở rộng được lắp trong khe cắm và RAM của máy tính.

Quá trình trao đổi dữ liệu chỉ có thể thực hiện được nếu người gửi và người nhận dữ liệu này được biết. Mỗi thành phần của máy tính cá nhân có địa chỉ riêng và được bao gồm trong không gian địa chỉ chung. Để đánh địa chỉ một thiết bị, một bus địa chỉ được sử dụng, qua đó địa chỉ duy nhất của thiết bị được truyền đi. Dung lượng RAM tối đa phụ thuộc vào độ rộng của bus địa chỉ của máy tính (số dòng) và bằng 2 lũy thừa n, trong đó n là số dòng của bus địa chỉ. Ví dụ: máy tính có bộ xử lý 80486 trở lên có bus địa chỉ 32 bit có thể xử lý 4 GB bộ nhớ.

Để truyền dữ liệu thành công qua bus, việc cài đặt nó trên bus dữ liệu và đặt địa chỉ trên bus địa chỉ là chưa đủ. Một số tín hiệu dịch vụ cũng được yêu cầu, được truyền qua bus điều khiển máy tính.

Tốc độ của mỗi bus máy tính được đặc trưng bởi thông lượng của nó, mức tối đa có thể được truyền qua bus trên một đơn vị thời gian và được đo bằng MB/s hoặc GB/s. Băng thông bus được xác định bằng tích của độ rộng đường dữ liệu và tần số xung nhịp. Thông lượng càng cao thì hiệu suất của toàn bộ hệ thống càng cao.

Trong thực tế, thông lượng của bus máy tính bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau: độ dẫn điện không hiệu quả của vật liệu, lỗi thiết kế và lắp ráp, v.v. Sự khác biệt giữa tốc độ truyền dữ liệu lý thuyết và tốc độ thực tế có thể lên tới 25%.

Sau khi nghiên cứu chủ đề này, bạn sẽ học được:

Sơ đồ khối của máy tính là gì;
- nguyên tắc là gì điều khiển chương trình;
- mục đích của bus hệ thống là gì;
- có nghĩa là nguyên tắc kiến ​​trúc mở được sử dụng để xây dựng một máy tính.

Sơ đồ khối máy tính

Trong các chủ đề trước, bạn đã làm quen với mục đích và đặc điểm của các thiết bị máy tính chính. Rõ ràng, tất cả các thiết bị này không thể hoạt động riêng lẻ mà chỉ là một phần của toàn bộ máy tính. Do đó, để hiểu cách máy tính xử lý thông tin, cần xem xét cấu trúc của máy tính và các nguyên tắc cơ bản về tương tác giữa các thiết bị của nó.

Để phù hợp với mục đích của máy tính như một công cụ xử lý thông tin, sự tương tác giữa các thiết bị của nó phải được tổ chức sao cho đảm bảo các giai đoạn chính của quá trình xử lý dữ liệu.

Để giải thích điều này, hãy xem xét sơ đồ khối xử lý thông tin bằng máy tính được hiển thị trong Hình 21.1, trong đó các giai đoạn chính của quy trình này, đã quen thuộc với bạn ở Phần 1, được chỉ ra ở hàng trên cùng. Việc thực hiện từng giai đoạn này được xác định bởi sự hiện diện của các thiết bị tương ứng trong cấu trúc máy tính. Rõ ràng, việc nhập và xuất thông tin được thực hiện bằng các thiết bị đầu vào (bàn phím, chuột, v.v.) và thiết bị đầu ra (màn hình, máy in, v.v.). Để lưu trữ thông tin, bộ nhớ trong và ngoài được sử dụng trên nhiều phương tiện khác nhau (từ tính hoặc Đĩa quang học, băng từ, v.v.).

Cơm. 21.1. Sơ đồ khối máy tính

Mũi tên tối chỉ sự trao đổi thông tin giữa các thiết bị máy tính khác nhau. Các đường chấm chấm có mũi tên tượng trưng cho các tín hiệu điều khiển đến từ bộ xử lý. Mũi tên trống nhẹ biểu thị luồng thông tin đầu vào và đầu ra tương ứng.

Máy tính là một hệ thống gồm các thành phần được kết nối với nhau. Về mặt cấu trúc, tất cả các thành phần chính của máy tính được kết hợp trong một đơn vị hệ thống, đây là bộ phận quan trọng nhất của máy tính cá nhân.

Đơn vị hệ thống và bo mạch chủ

Bên trong đơn vị hệ thống có thiết bị sau:

♦ bộ vi xử lý;
♦ bộ nhớ trong của máy tính;
♦ ổ đĩa - thiết bị bộ nhớ ngoài;
♦ hệ thống xe buýt;
♦ mạch điện, cung cấp liên lạc giữa các thành phần máy tính khác nhau;
♦ bộ phận cơ điện của máy tính, bao gồm hệ thống cấp điện, thông gió, chỉ báo và bảo vệ. 

Cách trình bày máy tính IBM 286

Bố cục của một PC hiện đại

Tất cả thiết bị được liệt kê, được bao gồm trong đơn vị hệ thống, được đặt trong hộp và có Nhiều loại khác nhau các tòa nhà. Loại vỏ thiết bị hệ thống phụ thuộc vào loại máy tính cá nhân và xác định kích thước, vị trí cũng như số lượng thành phần được lắp đặt của thiết bị hệ thống. Đối với máy tính cá nhân cố định, trường hợp phổ biến nhất là dạng nằm ngang hoặc dạng để bàn (desktop) hoặc dạng tháp (tower). Trong máy tính xách tay, đơn vị hệ thống được kết hợp với màn hình và được chế tạo theo tiêu chuẩn kích thước sách, tức là kích thước của một cuốn sách.

Cơ sở kỹ thuật (phần cứng) của máy tính cá nhân là hệ thống hoặc bo mạch chủ.

Bo mạch chủ là bo mạch chủ trong đơn vị hệ thống máy tính. Nó chứa các vi mạch quan trọng nhất - bộ xử lý và bộ nhớ. Bo mạch chủ kết nối nhiều thiết bị khác nhau thành một tổng thể duy nhất, cung cấp các điều kiện hoạt động và liên lạc giữa các thành phần chính của máy tính cá nhân. Bộ xử lý không chỉ cung cấp khả năng chuyển đổi thông tin mà còn điều khiển hoạt động của tất cả các thiết bị máy tính khác.

Hoạt động của máy tính dựa trên cái gọi là nguyên tắc điều khiển chương trình. Theo đó, các lệnh chương trình và dữ liệu được lưu trữ ở dạng mã hóa trong RAM. Khi máy tính đang chạy, các lệnh cần thực thi và dữ liệu chúng yêu cầu sẽ được đọc từng lệnh một từ bộ nhớ và gửi đến bộ xử lý, nơi chúng được giải mã và sau đó được thực thi. Kết quả của việc thực hiện các lệnh khác nhau có thể được ghi vào bộ nhớ hoặc truyền đến các thiết bị đầu ra khác nhau. Tốc độ mà bộ xử lý thực hiện các hoạt động xử lý thông tin là yếu tố quyết định hiệu suất của nó. Thực tế là mọi thông tin (số, văn bản, hình vẽ, âm nhạc, v.v.) chỉ được lưu trữ và xử lý trên máy tính trong hình thức kỹ thuật số. Do đó, việc xử lý của nó phụ thuộc vào bộ xử lý thực hiện các phép toán số học và logic khác nhau do hệ thống hướng dẫn của nó cung cấp.

Xe buýt hệ thống

Để đảm bảo trao đổi thông tin giữa các thiết bị máy tính khác nhau, nó phải có một loại đường cao tốc nào đó để di chuyển các luồng thông tin. Hãy minh họa ý tưởng này bằng một ví dụ nhỏ.

Bạn biết cuộc sống là gì thành phố lớn- dòng người liên tục và Phương tiện giao thông di chuyển theo các hướng khác nhau. Thông thường tốc độ giao thông hoặc dòng người không phụ thuộc vào tốc độ của ô tô, xe đạp hay người đi bộ mà phụ thuộc vào lưu lượng Mạng lưới giao thông thành phố, từ các đường cao tốc ngầm và trên mặt đất.

Những gì xảy ra trong máy tính không phải là chuyển động của các phương tiện mà là luồng thông tin dọc theo xa lộ thông tin thích hợp. Vai trò của đường cao tốc thông tin như vậy, kết nối tất cả các thiết bị máy tính với nhau, được thực hiện bởi bus hệ thống nằm bên trong đơn vị hệ thống. Đơn giản hóa, bus hệ thống có thể được biểu diễn dưới dạng một nhóm cáp và đường dây điện (mang dòng điện) trên bo mạch hệ thống.

Tất cả các khối chính của máy tính cá nhân đều được kết nối với bus hệ thống (Hình 21.2). Chức năng chính của nó là đảm bảo sự tương tác giữa bộ xử lý và các thiết bị khác. Linh kiện điện tử máy tính. Bus này truyền dữ liệu, địa chỉ bộ nhớ và thông tin điều khiển.

Cơm. 21.2. Mục đích của bus hệ thống

Loại bus hệ thống cũng như loại bộ xử lý quyết định tốc độ xử lý thông tin của máy tính cá nhân. Các đặc điểm chính của bus hệ thống bao gồm dung lượng và hiệu suất của kênh truyền thông.

Chiều rộng xe buýt xác định số bit thông tin được truyền đồng thời từ thiết bị này sang thiết bị khác.

Bus hệ thống của những máy tính cá nhân đầu tiên chỉ có thể truyền 8 bit thông tin, sử dụng 8 đường dữ liệu dưới dạng 8 dây dẫn song song. Phát triển hơn nữa máy tính đã dẫn đến việc tạo ra bus hệ thống 16 bit, sau đó dung lượng của nó tăng lên 32 rồi lên 64 bit. Việc tăng độ rộng bus dữ liệu dẫn đến tăng tốc độ trao đổi thông tin và việc tăng độ rộng bus địa chỉ sẽ cung cấp lượng RAM lớn hơn.

Hiệu suất xe buýt được xác định bởi lượng thông tin có thể được truyền qua nó trong một giây.

Giống như đường cao tốc, năng lực của nó phụ thuộc vào số làn đường trên đường, hiệu suất của xe buýt hệ thống phần lớn được quyết định bởi năng lực của nó. Độ rộng bus càng cao thì càng có nhiều bit thông tin có thể được truyền đồng thời dọc theo nó, chẳng hạn như từ bộ xử lý sang bộ nhớ. Điều này dẫn tới nhiều trao đổi nhanh chóng dữ liệu và giải phóng bộ xử lý cho các tác vụ khác.

Tuy nhiên, bus hệ thống với tư cách là đường cao tốc thông tin chính không thể cung cấp đủ hiệu suất cho các thiết bị bên ngoài. Để giải quyết vấn đề này, máy tính bắt đầu sử dụng các bus cục bộ kết nối bộ vi xử lý với nhiều thiết bị bộ nhớ, đầu vào và đầu ra khác nhau. Mục đích của xe buýt địa phương tương tự như mục đích của các tuyến đường quận hoặc đường vành đai xung quanh một thành phố lớn, giúp giảm bớt tắc nghẽn trên các đường cao tốc chính.

Cổng

Máy tính giao tiếp với nhiều thiết bị đầu vào và đầu ra khác nhau thông qua các cổng. Đối với một số thiết bị có thể kết nối bên ngoàiđến các cổng thông qua các đầu nối, thường được gọi là cổng. Các đầu nối này nằm ở mặt sau của thiết bị hệ thống. Mềm, cứng nhắc và đĩa laserđược cài đặt và kết nối bên trong đơn vị hệ thống. Có dây ( nối tiếp và song song, USB, Fire Wire) và không dây ( hồng ngoại, Bluetooth) cổng. 

Cổng song song

Loại cổng này dùng để kết nối các thiết bị bên ngoài cần truyền tải một lượng lớn thông tin trong khoảng cách ngắn. Một cổng song song thường truyền 8 bit dữ liệu cùng một lúc, 8 bit một lần. dây dẫn song song. ĐẾN cổng song song máy in và máy quét được kết nối. Số lượng cổng song song trên máy tính không vượt quá ba và chúng có tên logic tương ứng là LPT1, LPT2, LPT3 (từ dòng tiếng Anh Line Printer - dòng máy in).

Cổng nối tiếp

Loại cổng này được sử dụng để kết nối chuột, modem và nhiều thiết bị khác với thiết bị hệ thống. Thông qua một cổng như vậy có một luồng dữ liệu nối tiếp 1 bit. Điều này có thể được so sánh với cách giao thông di chuyển trên đường một làn. Truyền dữ liệu nối tiếp được sử dụng trên khoảng cách xa. Đó là lý do tại sao cổng nối tiếp thường được gọi là giao tiếp. Số lượng cổng giao tiếp không quá bốn và được gán tên từ COM1 đến COM4 (English COMmunication port - cổng giao tiếp).

cổng USB

Cổng USB (Universal Serial Bus) hiện là phương tiện phổ biến nhất để kết nối các thiết bị ngoại vi tốc độ trung bình và tốc độ thấp với máy tính. Cổng USB sử dụng phương thức truyền dữ liệu nối tiếp. Cổng tốc độ cao được sử dụng rộng rãi nhất là USB 2.0. Nếu máy tính của bạn không có đủ cổng USB, sự thiếu hụt này có thể được khắc phục bằng cách mua một hub USB có một số cổng như vậy.

Nhờ các dòng tích hợp nguồn điện USB thường cho phép bạn sử dụng các thiết bị mà không cần nguồn điện riêng.

Cổng FireWire

FireWire (IEEE 1394) - theo nghĩa đen - dây lửa (phát âm là "dây lửa") là cổng nối tiếp, hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu 400 Mbit/s. Cổng này được sử dụng để kết nối các thiết bị video với máy tính, chẳng hạn như VCR, cũng như các thiết bị khác yêu cầu truyền nhanh một lượng lớn thông tin, chẳng hạn như cứng bên ngoàiđĩa.

Cổng FireWire hỗ trợ Plug and Play và khả năng cắm nóng.

Cổng FireWire có hai loại. Phần lớn máy tính để bàn Cổng 6 chân được sử dụng, còn laptop sử dụng cổng 4 chân.

Cổng không dây hồng ngoại

Việc truyền dữ liệu được thực hiện thông qua kênh quang trong phạm vi hồng ngoại. Điều khiển từ xa hoạt động theo cách tương tự. điều khiển từ xa thiết bị gia dụng- TV, VCR, v.v. cổng hồng ngoại là vài mét và cần đảm bảo tầm nhìn trực tiếp giữa máy thu và máy phát.

Cổng hồng ngoại thường được sử dụng để kết nối với điện thoại di động có cùng cổng. Điều này cho phép bạn truy cập Internet bằng điện thoại di động, điều này quan trọng nhất đối với máy tính xách tay di động trong điều kiện không cố định.

Mô-đun không dây Bluetooth

Một bộ chuyển đổi bluetooth cho phép kết nối không dây khoảng 100 thiết bị được đặt ở khoảng cách lên tới 10 m. Đồng thời, các loại thiết bị khác nhau có thể được kết nối với máy tính được trang bị bộ chuyển đổi như vậy. các thiết bị không dây: Điện thoại cầm tay, máy in, chuột, bàn phím, v.v. Việc truyền dữ liệu được thực hiện qua kênh vô tuyến trong Dải tần số 2,2-2,4 GHz. Ưu điểm chính là liên lạc ổn định bất kể vị trí tương đối của máy thu và máy phát. Nếu máy tính của bạn không tích hợp sẵn mô-đun Bluetooth, sau đó có thể mua riêng và kết nối qua cổng USB.

Các thành phần bo mạch chủ khác

Bo mạch chủ, ngoài các thành phần máy tính quan trọng nhất được liệt kê ở trên, còn chứa thêm các chip, công tắc và bộ nhảy. Tất cả các thiết bị này đều cần thiết để đảm bảo sự tương tác của các thiết bị máy tính khác nhau và thiết lập chế độ hoạt động của chúng. Ví dụ: bo mạch chủ có thể chứa các chip yêu cầu điện áp khác nhau dinh dưỡng. Các thông số vận hành của thiết bị được thiết lập bằng các công tắc trên bo mạch hệ thống.

Trong bất kỳ đơn vị hệ thống nào đều có các thành phần bắt buộc đảm bảo hoạt động của máy tính - nguồn điện, đồng hồ hệ thống, pin, đèn báo tín hiệu ở mặt trước của thiết bị hệ thống.

Đồng hồ hệ thống xác định máy tính có thể thực hiện các thao tác nhanh như thế nào, liên quan đến tốc độ đồng hồ, được đo bằng megahertz (1 MHz bằng 1 triệu chu kỳ mỗi giây).

Đồng hồ hệ thống xác định nhịp điệu của toàn bộ máy tính và đồng bộ hóa hoạt động của hầu hết các thành phần trên bo mạch chủ của nó.

Các thẻ và khe cắm mở rộng đảm bảo thực hiện cái gọi là nguyên tắc kiến ​​trúc mở trong việc xây dựng một máy tính cá nhân hiện đại. Khe cắm là đầu nối để lắp bo mạch vào. Sự hiện diện của các khe cắm mở rộng trên bo mạch chủ cho phép bạn coi máy tính cá nhân như một thiết bị có thể sửa đổi được. Việc mở rộng khả năng của máy tính được thực hiện bằng cách cài đặt thẻ mở rộng vào khe cắm. Một thiết bị nằm bên ngoài bộ phận hệ thống được kết nối với đầu nối của bo mạch này bằng cáp.

Thay vì thuật ngữ “card mở rộng”, tên “card” và “adapter” thường được sử dụng. Các card mở rộng phổ biến nhất bao gồm card màn hình, card âm thanh và các modem nội bộ. 

Tìm hiểu kiến ​​trúc máy tính mở

Công nghệ sản xuất máy tính đang phát triển nhanh chóng, đảm bảo sự tăng trưởng liên tục về hiệu suất, dung lượng bộ nhớ và kết quả là khả năng giải quyết ngày càng nhiều vấn đề. nhiệm vụ phức tạp. Một số thiết bị đang được cải tiến nhanh chóng, những thiết bị khác đang được tạo ra, về cơ bản là những thiết bị mới. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, cần phải đưa ra nguyên tắc xây dựng một máy tính cho phép sử dụng các thiết bị (khối) đã có trong đó, cũng như thay thế chúng bằng những thiết bị mới, tiên tiến hơn mà không thay đổi thiết kế. Giống như các thành phố được xây dựng theo các quy luật kiến ​​trúc, thiết kế của máy tính cũng phải phát triển theo những quy luật nhất định. Nguyên tắc chính của việc xây dựng một máy tính cá nhân hiện đại là nguyên tắc của kiến ​​trúc mở: mọi khối mới phải tương thích với phần mềm và phần cứng đã tạo trước đó. Điều này có nghĩa là một máy tính cá nhân hiện đại có thể được đơn giản hóa một cách quen thuộc với mọi người. nhà thiết kế trẻ em từ hình khối. Trong máy tính, bạn có thể dễ dàng thay thế các khối (khối) cũ bằng khối mới, bất kể chúng nằm ở đâu, nhờ đó hoạt động của máy tính không những không bị gián đoạn mà còn trở nên hiệu quả hơn. Nguyên tắc của kiến ​​​​trúc mở cho phép bạn không vứt bỏ mà có thể hiện đại hóa một máy tính đã mua trước đó, dễ dàng thay thế các bộ phận lỗi thời trong đó bằng những bộ phận tiên tiến và tiện lợi hơn, cũng như mua và lắp đặt các bộ phận và linh kiện mới. Hơn nữa, vị trí cài đặt (đầu nối) của chúng trong tất cả các máy tính đều là tiêu chuẩn và không yêu cầu bất kỳ thay đổi nào trong thiết kế của máy tính.

Nguyên tắc của kiến ​​trúc mở là các quy tắc xây dựng một máy tính, theo đó mỗi nút (khối) mới phải tương thích với nút (khối) cũ và có thể dễ dàng cài đặt vào cùng một vị trí trong máy tính. 

Câu hỏi kiểm soát

1. Những khối cơ bản nào tạo nên cấu trúc của máy tính và chúng có liên quan như thế nào đến các giai đoạn xử lý thông tin?

2. Vai trò của bộ xử lý máy tính cá nhân trong việc xử lý thông tin là gì?

3. Nguyên tắc kiểm soát chương trình là gì?

4. Mục đích và các thành phần chính của đơn vị hệ thống là gì?

5. Bạn biết những loại trường hợp đơn vị hệ thống nào?

6. Bo mạch chủ dùng để làm gì?

7. Mục đích của bus hệ thống trong máy tính cá nhân là gì?

8. Sự tương đồng giữa hệ thống xe buýt và đường cao tốc vận tải là gì?

9. Bạn biết những đặc điểm nào của bus hệ thống?

10. Cổng máy tính là gì? Có những loại cổng nào và sự khác biệt của chúng là gì?

11. Tại sao cần card mở rộng?

12. Tại sao cần có khe cắm mở rộng?

13. Nguyên tắc của kiến ​​trúc mở là gì?

14. Bạn biết được điều gì từ viễn tưởng, các ấn phẩm khoa học phổ biến, chương trình truyền hình và phim về khả năng và cách sử dụng máy tính trong tương lai?