Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ОП 04 Вычислительная техника



МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ОП 04 Вычислительная техника

 

Специальность: 11.02.10 Радиосвязь, радиовещание и телевидение

 

 
 

 

г. Симферополь


Комплекс лабораторных работ разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и учебного плана специальности 11.02.10 Радиосвязь, радиовещание и телевидение

Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 111 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 74 часа;

в том числе лабораторные работы 38 часов.
СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка
Лабораторная работа №1 Разработка и моделирование логической схемы в среде схемотехнического моделирования Electronics Workbench по заданной логической функции
Лабораторная работа №2 Исследование работы RS-триггера
Лабораторная работа №3 Исследование работы JK триггеров
Лабораторная работа №4 Исследование работы D – и Т-триггеров
Лабораторная работа №5 Моделирование работы параллельного регистра
Лабораторная работа №6 Исследование работы последовательного 4-х разрядного регистра
Лабораторная работа №7 Исследование десятичного счетчика
Лабораторная работа №8 Синтез и изучение схемы арифметического
Лабораторная работа №9 Синтез и изучение схемы шифратора
Лабораторная работа №10 Синтез и изучение схемы дешифратора
Лабораторная работа №11 Синтез и исследование работы схем мультиплексора и демультиплексора
Лабораторная работа №12 Интерфейсы вычислительной техники-типы интерфейсов и их характеристики
Информационное обеспечение обучения  

Пояснительная записка

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине ОП 04 Вычислительная техника предназначены для студентов по специальности 11.02. 10 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»

Цель методических указаний: оказание помощи студентам в выполнении лабораторных работ по дисциплине ОП 04 Вычислительная техника

Настоящие методические указания содержат лабораторные работы, которые позволят студентам закрепить теорию по наиболее сложным разделам дисциплины и направлены на формирование следующих компетенций:

Техник должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1 Выполнять монтаж и первичную инсталляцию оборудования систем радиосвязи и вещания;

ПК 1.2 Выполнять монтаж и производить настройку сетей абонентского доступа на базе систем радиосвязи и вещания;

ПК 1.4 Выполнять регламентно - технические работы по обслуживанию оборудования радиосвязи и вещания.

В результате освоения дисциплины ОП 04 Вычислительная техника обучающийся должен

Уметь

- Использовать типовые средства вычислительной техники и программного обеспечения в профессиональной деятельности

- Осуществлять перевод чисел из одной системы счисления в другую

- Применять законы алгебры логики

- Строить и использовать таблицы истинности логических функций, элементов и устройств

 

знать: виды информации и способы их предоставления в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ);

– логические основы ЭВМ, основы микропроцессорных систем;

– типовые узлы и устройства ЭВМ, взаимодействие аппаратного и программного обеспечения ЭВМ


Лабораторная работа №1

Ход работы

1. Необходимо собрать схемы синхронного и асинхронного RS триггера

2. Исследовать работоспособность схем (сравнить с сигналами таблиц истинности)

3. Изобразить в тетради схемы и временные диаграммы работы

  1. Оформить отчет – тема, цель, оборудование, ход работы, заключение

Контрольные вопросы:

1. Асинхронный RS-триггер с прямыми входами (на элементах ИЛИ-НЕ): схема, доказательство работы, переключательная таблица, временные диаграммы, УГО

2. Асинхронный RS-триггер с инверсными входами (на элементах И-НЕ): схема, доказательство работы, переключательная таблица, временные диаграммы, УГО

3. Одноступенчатый синхронный RS-триггер: схема, функционирование, переключательная таблица, временные диаграммы, УГО

4. Двухступенчатый синхронный RS-триггер: схема, функционирование, переключательная таблица, временные диаграммы, УГО

 


Лабораторная работа №3

Ход работы

Разработайте схему по рис. 1. Включите схему. Подавая различные сигналы на входы J, K, C, R, S, наблюдайте за состоянием выходов. По результатам эксперимента заполните таблицу 3.

 

Таблица 3. Назначение входов исследуемого JK-триггера

Вход Назначение Активный уровень (0, 1, задний/передний фронт)
J    
K    
C    
R    
S    

 

После заполнения таблицы установите S=R=0 и подавайте остальные входные сигналы по временной диаграмме, изображенной на рис. 2. Достройте временную диаграмму.

рис. 1. Схема исследования синхронного JK-триггера

 

Рис. 2. Временная диаграмма исследования синхронного JK-триггера

 

Отчет по работе должен содержать:

– Название и цель лабораторной работы

– Для каждого из пунктов задания: схема для исследования и результаты выполнения каждого из пунктов задания

– Вывод о проделанной работе

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы

1. В чем различие между синхронными и асинхронными триггерами?

2. Нарисуйте временные диаграммы работы для трех типов триггеров: со статическим управлением записью; с динами­ческим; MS -типа.

3. Объясните работу двухступенчатых триггеров.

4. Объясните работу триггеров с динамическим управлением записью.

5. В чем недостатки триггеров со статическим управлением записью?

6. Назовите основные временные параметры триггеров.

7. Как построить Т -триггер на основе RS-, D -, JK -триггеров?

8. Какие изменения необходимо осуществить в триггере MS-типа, чтобы изменить фронт тактирующего сигнала, по которому осуществляется переключение триггера?

9. Как свойство запоминания отражается в уравнениях переходов триггеров?


Лабораторная работа № 4

Тема: Исследование работы D и Т-триггеров

Цель работы: изучение структуры и алгоритмов работы синхронных и асинхронных триггеров;

Используемые приборы и оборудование в программе Electronics Workbench: двухвходовые логические элементы, D и Т - триггеры; двухпозиционные переключатели, логические пробники, индикаторы; источник сигнала «5 В», источник сигнала «0 В».

  1. Краткие теоретические положения

Триггеры могут быть синхронными и асинхронными. В зависимости от алгоритма работы триггеры могут иметь информационные, установочные и управляющие (тактовые) входы. Установочные входы устанавливают состояние триггера независимо от состояния других входов. Управляющие входы (входы синхронизации) управляют записью данных, подающихся на информационные входы.

Наиболее распространенными являются триггеры RS-, JK-, D- и T-типов.

D-триггер также выполняется синхронным. Он имеет один информационный вход (D – Date), может иметь также асинхронные входы сброса в 0 и установки в 1

T-триггер или двоичный счетчик имеет один управляющий вход T и отличается простотой принципа действия. Смена состояний выходного сигнала на инверсное здесь происходит всякий раз, когда управляющий сигнал меняет свое значение в одном направлении. В зависимости от того, какой из фронтов входного сигнала используется для управления (от 0 до 1 или от 1 к 0), считается, что T-триггер имеет прямой или инверсный динамический вход.

По способу ввода информации T-триггеры могут быть асинхронными и синхронными. T-триггер – вид триггера, текущее состояние которого определяется его же состоянием в предыдущем такте. На рис. 3 представлены временные диаграммы работы T-триггера.

Поскольку управление происходит по одному входу, T-триггеры неопределенных состояний не имеют.

 
 

В интегральном исполнении T-триггеры не производятся, т.к. легко выполняются на базе JK или D-триггеров путем определенных соединений внешних выводов. Общий принцип построения счетных триггеров состоит во введении обратной связи с выходов на входы так, чтобы обеспечить смену сигналов на информационных входах после каждого такта.

 

На рисунке показана схема получения T-триггера из D-триггера.

Отличительной особенностью такого триггера является переключение по переднему фронту, то есть при переходе сигнала на входе С с 0 на 1.

  1. Ход работы

Исследование D-триггера. Разработайте схему по рис. 1. Включите схему. Подавая различные сигналы на входы D, C, R, S, наблюдайте за состоянием выходов. Затем, подавая входные сигналы по временной диаграмме на рис. 2, достройте временную диаграмму.

рис. 1. Схема исследования синхронного D-триггера

 

Рис. 2. Временная диаграмма исследования синхронного D-триггера

 

 
 

Рисунок 3

Отчет по работе должен содержать:

– Название и цель лабораторной работы

– Для каждого из пунктов задания: схема для исследования и результаты выполнения каждого из пунктов задания

– Вывод о проделанной работе

Контрольные вопросы

1. Классификация триггеров.

2. Принципы построения триггерных ячеек на базовых ЛЭ типа И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

3. Понятие асинхронного и синхронного режимов работы триггера.

4. Принципы переключения синхронных триггеров с динамическими и статическими входами.

5. Отличительные особенности одно- и двухступенчатых триггеров.

Понятие, назначение, схемы, принцип действия, таблицы истинности, временные диаграммы работы RS-триггера, RSС-триггера, JK-триггера, D-триггера

В чем различие между синхронными и асинхронными триггерами?

Нарисуйте временные диаграммы работы триггеров

Объясните работу двухступенчатых триггеров.

Объясните работу триггеров с динамическим управлением записью.

В чем недостатки триггеров со статическим управлением записью?

Назовите основные временные параметры триггеров.

Как построить Т -триггер на основе RS-, D -, JK -триггеров?

Какие изменения необходимо осуществить в триггере MS-типа, чтобы изменить фронт тактирующего сигнала, по которому осуществляется переключение триггера?

Как свойство запоминания отражается в уравнениях переходов триггеров?


Лабораторная работа № 5

Общие положения

Регистрами называются цифровые устройства, предназначенные для записи, хранения и (или) сдвига информации, представленной в виде многоразрядного кода. Регистр состоит из нескольких триггеров, соединенных последовательно. В отличие от счетчиков-делителей в регистре нет внутренних обратных связей.

Важнейшими характеристиками регистров являются разрядность и быстродействие. Разрядность регистра соответствует количеству используемых в нем триггеров. Быстродействие характеризуется максимальной тактовой частотой, с которой может производиться запись, чтение и сдвиг информации.

По количеству тактов управления, необходимых для записи кода, различают одно-, двух- и многотактные (n-тактные) регистры.

По количеству каналов, по которым поступает информация на входы разрядов, регистры бывают одно- и парафазными. В однофазных регистрах информация поступает на каждый разряд только по одному каналу (прямому или инверсному), а в парафазных – по обоим каналам. Парафазные регистры реализуются на RS-триггерах, а однофазные – на D-триггерах.

По способу приема, приема и передачи информации различают последовательные, параллельные и параллельно-последовательные регистры.

По виду выполняемых операций, различают регистры для приема, хранения, передачи и сдвига информации. По направлению сдвига информации различают регистры прямого сдвига, т.е. вправо, в сторону младшего разряда, обратного сдвига, т.е. влево, в сторону старшего разряда, и реверсивные, в которых возможен сдвиг в обоих направлениях.

По принципу хранения информации регистры делятся на статические и динамические. Статические регистры построены на триггерах и могут хранить записанную информацию сколь угодно долго при наличии напряжения питания. В динамических регистрах функции элементов памяти выполняют конденсаторы с ключами на полевых транзисторах. Подобный элемент памяти может хранить информацию лишь в течение некоторого интервала времени. Поэтому в динамических регистрах записанная информация находится в постоянном движении.

Регистры хранения

 
 

Регистр с параллельным приемом и выдачей информации называется регистром хранения или памяти. Регистры хранения строят на основе одноступенчатых асинхронных RS- или D-триггеров. Для этого могут применяться и JK- триггеры, но их возможности больше, чем требуется для регистра хранения.

Условное графическое обозначение регистра хранения приведено на рис. 1.

 

Рис. 1. Условное графическое обозначение параллельного регистра

Принципиальная схема четырехразрядного параллельного регистра, выполненного на D-триггерах, представлена на рис 2



Рисунок 2

Двоичный код, установленный на входах D0 – D3, записывается в триггеры регистра при положительном перепаде на входе С, и сохраняется в регистре до следующей операции записи. Записанный в регистр код может быть считан с прямых выходов триггеров Q0 – Q3. После смены сигнала на входе С на ноль (0) триггеры переходят в режим хранения. В это время ко входам D0 – D3, можно подвести следующее число, которое при появлении единичного сигнала на входе С запишется в регистр, заменив в его триггерах предыдущую информацию. Для нормальной работы триггеров регистра необходимо, чтобы на входах R и S были высокие логические уровни сигналов. Диаграммы напряжений для двух разрядов параллельного регистра хранения приведены на рис.3

 
 

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Исследуемые схемы регистров в соответствии со

стандартами.

3. Экспериментальные материалы в виде таблиц и

осциллограмм.

4 Выводы о проделанной работе

Контрольные вопросы

Понятие и назначение счетных схем.

2. Классификация, условные обозначения и основные параметры счетчиков.

3. Отличительные особенности асинхронных и синхронных счетных схем.

4. Принципы построения суммирующих, вычитающих и реверсивных счетчиков.


Лабораторная работа № 6

Ход работы

1 Соберите схему, изображенную на рис.1.

 
 

Рисунок 1

Рассмотрим пример ввода в регистр 4 - разрядного слова 1010, десятичный эквивалент которого соответствует числу 10.

2 Сначала на вход регистра (на левый триггер) подается значение старшего разряда слова, т. е. 1. Для этого ключ D нужно перевести в верхнее положение, подключив вход левого триггера к источнику логической 1.

3Затем на счетный вход С всех триггеров подается синхронизирующий импульс. Для этого ключ С переводится из положения логического 0 в 1 ( из нижнего положения в верхнее), так как известно, что D-триггер срабатывает по фронту импульса синхронизации. Значение следующего разряда входного кода - 0 – вводится в регистр аналогично, но ключ D при этом необходимо перевести вниз, подключив вход левого триггера к источнику логического 0.

4 В результате ввода слова на цифровом индикаторе отобразится шестнадцатиричный его эквивалент.

Выполните данный пример, и по показаниям логических пробников заполните табл.1, полагая, что выход О0 соответствует младшему разряду регистра (левому триггеру), а выход О3 – старшему (правый крайний триггер).

Проанализируйте таблицу и сделайте выводы о направлении сдвига информации в регистре (вправо или влево). Также сделайте выводы о направлении изменения числа на индикаторе (увеличивается или уменьшается) при подаче на вход D только логической 1 или 0.

Создайте подсхему регистра. Введите в регистр последовательно другие числа, например, 5, 7, 12, продолжая заполнять табл.7.1 (с 5-го по 8-й такты для числа 5; с 9-го по 12-й такты для числа 7; и с 13 по16-й такты для числа 12). Убедитесь в правильности ввода чисел по показаниям цифрового индикатора и в направлении сдвига информации в регистре


Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Перечень приборов и элементов.

3. Схемы ЦУ.

4. Результаты экспериментов.

5. Выводы в результате анализа схем ЦУ.

 

.

Контрольные вопросы

 

Понятие, назначение, параметры и принципы синтеза делителя частоты

Понятие и назначение регистров.

Классификация и условные обозначения регистров


Лабораторная работа № 7

Рисунок 1 – Схема для исследования полусумматора

Включить схему.

4. С помощью ключей (управляются клавишами [R] и [E]) подать на вход схемы различные комбинации одноразрядных двоичных чисел А и В. Значения выходов S и P занести в таблицу 1

Таблица 1 – Таблица истинности полусумматора

A B P S
   
   
   
   

5 Собрать схему (рис. 2)


 
 

Рисунок 2 - Сумматор для сложения трехразрядных двоичных чисел

6. Преобразовать в двоичную систему числа А (5) и В (7). Записать их поразрядно в таблицу 2 (сейчас в таблицу записаны числа 2 и 4; результат – число 6)

Таблица 2 – Результаты работы сумматора

А3 А2 А1 В3 В2 В1 Р3 S3 S2 S1
                   
                   
                   

 

7 Повторить исследование с двумя другими цифрами. Занести результаты в таблицу.
8. Сделать вывод.

 

Контрольные вопросы

1 Что такое полусумматор?

2 Нарисуйте условное графическое обозначение и поясните назначение выводов полусумматора.
3 Нарисуйте схему полусумматора на логических элементах и поясните принцип ее работы.
4 Составьте таблицу истинности полусумматора.

5. Что такое сумматор?

6 Нарисуйте условное графическое обозначение и поясните назначение выводов сумматора.
7 Нарисуйте схему полусумматора и поясните принцип ее работы.
Лабораторная работа №9

Тема: Синтез и изучениесхемы шифратора

Цель работы: изучение структуры и работы шифратора.

Используемыеприборы и оборудование в программе Electronics Workbench: : шифратор; двухпозиционные переключатели, логические пробники, семисегментные индикаторы; источник сигнала «5 В», источник сигнала «0 В».

Порядок выполнения работы

Экспериментальная часть

Порядок выполнения работы

Экспериментальная часть

Экспериментальная часть

1). Исследование схемы двухканального мультиплексора:

соберите схему, изображенную на рисуноке 1; активизируйте схему и получите результаты на экране логического преобразователя; составить таблицу истинности и поясните при каком адресном входе С (0 или 1) проходят на вход сигналы из каналов А и В;

2). Исследование схемы четырехканального мультиплексора:

в схеме рисунке 1 двухканальный мультиплексор замените на ИМС 74153, в которой А, В- адресные входы; 1G, 2G – инверсные входы разрешения первого и второго мультиплексоров; 1С0..1С3 и 2С0..2С3, 1Y и 2Y – выходы первого и второго мультиплексора соответственно; активизируйте схему и объясните результаты, полученные на экране логического преобразователя;

3). Исследование схемы демультиплексора:

соберите схему, изображенную на рисунке 2;

исследуйте схему в соответствии с таблицей 1;

Таблица 1

Адрес А
Информационный вход Х
Выход Y0    
Выход Y1    

объясните полученные результаты.

Задание 1

Идентифицируйте внутренние интерфейсы системной платы.

Задание 2

Дайте сравнительную характеристику внутренних интерфейсов целевой системной платы.

Методические указания:

Интерфейс – это совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей. В интерфейсе обычно предусмотрены вопросы сопряжения на механическом (число проводов, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов и т.п.) и логическом (сигналы, их длительность, полярность, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия) уровнях.

Внутренний интерфейс – это система связи и сопряжения узлов и блоков компьютера между собой. Представляет собой совокупность электрических линий связи, схем сопряжения с компо­нентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов.

В современных компьютерах в качестве системного интерфейса обычно используется систем­ная шина.

Шина (bus) – это совокупность линий связи, по которым информация передается одновре­менно. Под основной или системной шиной понимается шина между процессором и подсистемой памяти. Шины характеризуются разрядностью и частотой.

Разрядность или ширина шины (bus width) – количество линий связи в шине, т.е. количество битов, которое может быть передано по шине одновременно.

Тактовая частота шины (bus frequency) – частота с которой передаются последовательные биты информации по линиям связи.

В качестве системной шины в ПК могут использоваться шины расширений и локальные шины.

Шины расширений – шины общего назначения, позволяющие подключать большое количе­ство самых разнообразных устройств.

Локальные шины специализируются на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса.

Шины расширений

Шина расширения ISA (Industry Standard Architecture) – основная шина на устаревших мате­ринских платах. Служит для подключения витдеокарт, модемов, звуковых карт и т.д. Конструк­тивно представляет собой разъем состоящий из двух частей – 62-контактного и примыкающего к нему 36-контактного сегментов. Допускает подключение до 6 устройств. Пропускная способность шины до 16 Мбайт/с. Рабочая частота до 8 МГц. Представлена в двух версиях PC/XT и PC/AT.

Шина PC/XT - 8-разрядная шина данных и 20-разрядная шина адреса, имеет 4 линии аппарат­ных прерываний и 4 канала для прямого доступа в память. Шина адреса ограничивает адресное пространство микропроцессора величиной 1 Мбайт. Тактовая частота 4, 77 МГц.

Шина PC/AT – 16-разрядная шина данных и 24-разрядная шина адреса. Имеет 7 линий для ап­паратных прерываний и 4 канала прямого доступа в память. Тактовая частота до 16 МГц. Адрес­ное пространство шины до 16 Мбайт.

Шина ЕISA (Extended Industry Standard Architecture) – 32-разрядная адресная шина данных и 32-разрядная шина адреса. Адресное пространство шины 4 Гбайт. Тактовая частота 8-33 МГц. Пропускная способность 33 Мбайт/с. Теоретически может подключаться до 15 устройств. Шина поддерживает многопроцессорную архитектуру. Шина весьма дорога и применяется в скоростных ПК, сетевых серверах и рабочих станциях. Внешне слоты шины имеют такой же вид, как и ISA, и в них могут вставляться платы ISA, но в глубине разъема находятся дополнительные ряды кон­тактов ЕISA, а платы ЕISA имеют более высокую ножевую часть разъема с дополнительными ря­дами контактов.

Шина MCA (MicroChannel Architecture) - микроканальная архитектура - была введена в пику конкурентам фирмой IBM для своих компьютеров PS/2 начиная с модели 50 в 1987 году. Обеспечивает быстрый обмен данными между отдельными устройствами, в частности с оперативной памятью. Шина MCA абсолютно несовместима с ISA/EISA и другими адаптерами. Состав управляющих сигналов, протокол и архитектура ориентированы на асинхронное функционирование шины и процессора, что снимает проблемы согласования скоростей процессора и периферийных устройств. Адаптеры MCA широко используют Bus-Mastering, все запросы идут через устройство CACP (Central Arbitration Control Point). Архитектура позволяет эффективно и автоматически конфигурировать все устройства программным путем (в MCA PS/2 нет ни одного переключателя). При всей прогрессивности архитектуры (относительно ISA) шина MCA не пользуется популярностью из-за узости круга производителей MCA-устройств и полной их несовместимости с массовыми ISA-системами. Однако MCA еще находит применение в мощных файл-серверах, где требуется обеспечение высоконадежного производительного ввода-вывода.

Локальные шины.

В настоящее время существует три основных стандарта универсальных локальных шин: VLB, PCI, AGP.

Шина VLB (VL-bus, VESA Local Bus) является расширением внутренней шины микропроцес­сора для связи с видеоадаптером или жестким диском, платами мкльтимедиа, сетевым адаптером. Разрядность шины для данных 32 бита, для адреса 30 бит.

Шина не адаптирована для процессоров класса Pentium. Имеется жесткая зависимость от так­товой частоты процессора. Шина позволяет только 4 устройства, при этом отсутствует арбитраж шины, т.е. могут быть конфликты между подключаемыми устройствами.

 

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect, соединение внешних компонентов) – с помо­щью этого интерфейса к материнской плате подключаются видеокарты, звуковые карты, модемы, контроллеры SCSI и др. устройства. Конструктивно разъем шины на системной плате состоит из двух следующих подряд секций по 64 контакта (каждая со своим ключом). Разрядность шины – 32 разряда данных и 32 разряда адреса с возможностью расширения до 64 бит. Тактовая частота шины 33 МГц. Допускает подключение до 10 устройств. При наличии шины PCI шины расшире­ния подключаются не непосредственно к микропроцессору, а к самой шине PCI. Благодаря такому решению шина является независимой от процессора и может работать параллельно с шиной про­цессора, не обращаясь к ней с запросами. Таким образом, загрузка шины процессора существенно снижается.

Шина AGP (Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт) – интерфейс для под­ключения видеоадаптера к отдельной магистрали, имеющей выход непосредственно на системную память. Шина может работать с частотой до 133 МГц и обеспечивает высочайшую скорость пере­дачи графических данных. По сравнению с шиной PCI, в шине AGP устранена мультиплексность линий адреса и данных (в PCI для удешевления конструкции адрес и данные передаются по одним и тем же линиям) и усилена конвейеризация операций чтения-записи, что позволяет устранить влияние задержек в модулях памяти на скорость выполнения этих операций.

К шинам подключаются электронные платы (контроллеры). Каждый контроллер может быть подключен только к той шине на которую он рассчитан. Поэтому разъемы разных шин сделаны разными.

 

Интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics) – интерфейс устройств со встроенным контроллером. Поддерживает несколько способов обмена. Первый способ производит обмен данными через ре­гистры процессора под его непосредственным управлением. Следствием этого является высокая загрузка процессора при операциях ввода/вывода. Вторым способом является использование ре­жима прямого доступа к памяти, при котором контроллер интерфейса IDE и контроллер прямого доступа к памяти материнской платы пересылают данные между диском и оперативной памятью, не загружая центральный процессор. В целях развития возможностей интерфейса IDE была пред­ложена его расширенная спецификация ЕIDE (синонимы ATA, ATA-2). Она поддерживает нако­пители емкостью свыше 504 Мбайт, поддерживает несколько накопителей IDE и позволяет под­ключать к одному контроллеру до четырех устройств, а также поддерживает периферийные уст­ройства, отличные от жестких дисков. Расширение спецификации IDE для поддержки иных типов накопителей с интерфейсом IDE называют также ATAPI.

SATA (Serial ATA) – последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. Для подключения используется 8-pin разъем. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).Стандарт SATA (SATA150) обеспечивал пропускную способность равную 150 МБ/с (1, 2 Гбит/с).

SATA 2 (SATA300). Стандарт SATA 2 увеличивал пропускную способность в двое, до 300 МБ/с (2, 4 Гбит/с), и позволяет работать на частоте 3 ГГц. Стандартны SATA и SATA 2 совместимы между собой, однако для некоторых моделей необходимо вручную устанавливать режимы, переставляя джамперы.

SATA 3, хотя про требованию спецификаций правильно называть SATA 6Gb/s. Этот стандарт в двое увеличил скорость передачи данных до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Также к положительным нововведениям относится функция программного управления NCQ и команды для непрерывной передачи данных для процесса с высоким приоритетом.

Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface) - является стандартным интерфейсом для под­ключения приводов компакт-дисков, звуковых плат и внешних устройств массовой памяти. Спе­цификацией SCSI предусматривается параллельная передача данных по 8, 16 или 32 линиям дан­ных. Структура SCSI, по существу, является магистральной, хотя устройства включаются в нее по принципу последовательной цепочки. Каждое SCSI-устройство имеет два разъема – один входной, а другой выходной. Все устройства объединяются в последовательную цепочку, один конец кото­рой подключается к контроллеру интерфейса. Все устройства работают независимо и могут обме­ниваться данными как с компьютером, так и друг с другом. К шине SCSI можно подключить до 8 устройств, включая основной контроллер SCSI (хост-адаптер). Контроллер SCSI является, по сути, самостоятельным процессором и имеет свою собственную BIOS. К шине Wide SCSI подключается до 15 устройств.

Задания на лабораторную работу:

Задание 1

Подключить жесткий диск к системной плате.

Задание 2

Подключить CD-ROM к системной плате.

Задание 3

Дать сравнительную характеристику периферийных устройств целевого компьютера. Определить их достоинства и недостатки.

 

Вопросы для зачета

1. Перечислите интерфейсы накопителей и дайте их краткую характеристику.

2. Дайте сравнительную характеристику интерфейса IDE

3. Дайте сравнительную характеристику шины SCSI


Критерии оценивания выполнения лабораторных работ по дисциплине « Вычислительная техника »


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 1316; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.131 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь