ATA (PC / AT Attachment або Advanced Technology Attachment) - паралельний інтерфейс
підключення накопичувачів (жорстких дисків і оптичних приводів) до комп'ютера. був
фактичним стандартом на платформі IBM PC.
Serial ATA «Послідовний ATA». Стандарт SATA існують в в трьох редакціях -
SATA-150 (SATA-I), SATA-300 (SATA-2). SATA-600 (SATA-3) відповідно до швидкостями
SCSI (Small Computer System Interface) - інтерфейс, розроблений для об'єднання на одній
шині різних за своїм призначенням пристроїв, таких як жорсткі диски, накопичувачі на
магнітооптичних дисках, приводи CD, DVD, стримери, сканери, принтери і т. д.
ISA (Industry Standard Architecture, ISA bus) - 8-ми або 16-ти розрядна шина введення / виводу
IBM PC-сумісних комп'ютерів. Служить для підключення плат розширення стандарту ISA.
PCI (Peripheral component interconnect) - шина введення / виводу для підключення периферійних
пристроїв до материнської плати комп'ютера.
PCI Express або PCIe або PCI-E, - комп'ютерна шина, яка використовує програмну модель шини PCI і фізичний протокол, заснований на послідовній передачі даних. На відміну від шини PCI, яка використала для передачі даних загальну шину, PCI Express, є пакетної мережею з топологією типу зірка, пристрої PCI Express взаємодіють між собою черезкоммутатори.
Системна шина - це «павутина», що з'єднує між собою всі пристрої і відповідає за передачу інформації між ними. Розташована вона на материнській платі і зовні не видна. Системна шина - це набір провідників (металізованих доріжок на материнській платі), за якими передається інформація у вигляді електричних сигналів.
Чим вище тактова частота системної шини, тим швидше буде здійснюватися передача інформації між пристроями і, як наслідок, збільшиться загальна продуктивність комп'ютера, т. Е. Підвищиться швидкість комп'ютера.
У персональних комп'ютерах використовуються системні шини стандартів ISA, EISA, VESA, VLB і PCI. ISA, EISA, VESA і VLB, які в даний час є застарілими і не випускаються на сучасних материнських платах. Сьогодні найпоширенішою є шина PCI.
Шина - D служить для вибірки команд, що надходять з ОП або ПЗУ в Керуючі Пристрій мікропроцесора, і для пересилання оброблюваних даних між процесором і ОП або зовнішнім пристроєм.
Шина - С передаються керуючі сигнали, що визначають режими роботи пам'яті (запис, зчитування), інтерфейсних пристроїв (введення або виведення інформації) і мікропроцесора (запуск, запити зовнішніх пристроїв на обслуговування, інформація про поточний режим роботи та інші сигнали).
Основні роз'єми PCI і PCI Expres (звукові видио мережеві карти)
Інтерфейси можна класифікувати за способом передачі інформації:
- паралельні інтерфейси - дозволяють передавати інформацію по многопроводной лінії. Паралельні інтерфейси значно підвищують швидкодію системи, вимагають синхронності передачі інформації по кожній з ліній;
- послідовний інтерфейс - служить для послідовної передачі даних по двухпроводной лінії.
Класифікація інтерфейсів по синхронності:
- синхронний інтерфейс - в синхронному інтерфейсі передавальний пристрій (ПУ) передає на лінії і підтримує його протягом заздалегідь встановленого інтервалу. Інтервал встановлюється виходячи з характеристик самого повільного в системі пристрої. За цей час приймальний пристрій має отримати інформацію;
- асинхронний інтерфейс - використовується обрамлення кожного сигналу стартового і стопового битами, або схема запит-відповідь реалізована посредствам додаткової лінії. З цієї лінії від приймача повертається сигнал підтвердження про завершення прийому порції інформації, такий сигнал називається квитанцією, а саму передачу квитированием. Інтервал синхронізації залежить від тривалості поширення сигналу в двох напрямках і тривалості прийому інформації в приймальному пристрої, це швидше ніж у синхронних пристроїв. Асинхронний інтерфейс забезпечує більш надійну передачу інформації за підтвердження прийому-передачі.
Виділимо центральний пристрій (ЦУ), до якого підключаються ПУ декількох типів. Тоді можна дати таку класифікацію ПУ за способом підключення пристроїв один до одного (рис. 11.1):
Мал. 11.1 - Класифікація ПУ за способом підключення пристроїв один до одного
Стандарт не визначає фізичної реалізації інтерфейсу.
Зв'язок між двома пристроями, підключеними до інтерфейсу, здійснюється за принципом «керуючий» - "керований" (активний-пасивний). У кожен момент часу тільки один пристрій є активним. Активне (управляє) пристрій управляє циклами звернення, при необхідності обслуговує переривання і здійснює арбітраж.
Зв'язок між пристроями є замкнутою і асинхронної. У відповідь на звернення, пасивне пристрій виставляє спеціальний сигнал, який означає що пасивне пристрій присутній і готово здійснювати подальший обмін. Якщо протягом 10 мкс відповіді не отримано, відбувається переривання спеціального виду. Таким чином, процес обміну між пристроями не залежить від часу відповіді (в межах 10 мкс) або довжини каналу. Відсутність або несправність пасивного пристрою може бути легко визначена за відсутності відповіді.
Послідовний порт. англ. serial port (а також серійний порт або COM-порт. англ. communications port) - двонаправлений послідовний інтерфейс.
Послідовним даний порт називається тому, що інформація через нього передається по одному біту, біт за бітом (на відміну від паралельного порту). Хоча деякі інші інтерфейси комп'ютера - такі як Ethernet, FireWire і USB - також використовують послідовний спосіб обміну, назва «послідовний порт» закріпилося за портом, що має стандарт RS-232C.
Особливістю даного порту в порівнянні з іншими "послідовними" технологіями є факт відсутності будь-яких тимчасових вимог між 2 байтами. Тимчасові вимоги є тільки між бітами одного байта (включаючи старт, стоп і парність), величина, зворотна тимчасової паузі між бітами одного байта, називається baud rate - швидкість передачі. Також в цій технології відсутнє поняття "пакет".
Найбільш часто для послідовного порту персональних комп'ютерів використовується стандарт RS-232C. Раніше послідовний порт використовувався для підключення терміналу, пізніше для модему або миші. Зараз він використовується для з'єднання з джерелами безперебійного живлення, для зв'язку з апаратними засобами розробки вбудованих обчислювальних систем, супутниковими ресиверами, касовими апаратами, а також з приладами систем безпеки об'єктів.
За допомогою COM-порту можна з'єднати два комп'ютери, використовуючи так званий «нуль-модемний кабель» (див. Нижче). Використовувався з часів MS-DOS для перекачування файлів з одного комп'ютера на інший, в UNIX для термінального доступу до іншої машини, а в Windows (навіть сучасної) - для відладчика рівня ядра.
Перевагою технології є крайня простота обладнання. Недоліком є низька швидкість, великі розміри роз'ємів, а також часто високі вимоги до часу відгуку ОС і драйвера і високу кількість переривань (одне на половину апаратної черзі, тобто 8 байт).
Швидкість передачі даних по шині SCSI може становити від 5 Мб / с (SCSI-1) до 80 Мб / с (SCSI-3), частота шини від 5 (SCSI-1) до 40 (SCSI-3) мегагерц, кількість пристроїв, що підключаються від 8 (SCSI-1, Fast SCSI-2, Ultra SCSI-2) до 16 (FastWide SCSI-2, UltraWide SCSI-2, Ultra SCSI-3), довжина шлейфу від 1,5 (Ultra SCSI-2, UltraWide SCSI -2) до 12 (Ultra SCSI-3) метрів. Всі пристрої SCSI підключаються по ланцюжку, причому перше (тобто SCSI хост-адаптер) і останнім пристрою в ланцюжку повинні мати так звані термінатори для узгодження електричних характеристик в ланцюзі.
- UAS (USB Attached SCSI) - використовується для високошвидкісного обміну з USB-пристроями зберігання, таких як жорсткі диски, твердотільні диски і флеш-накопичувачі. UAS залежить від протоколу USB, і використовує стандартні набору команд SCSI. Призначений для безпосереднього вирішення недоліків USB пристрої зберігання даних класу Bulk-Only Transports (BOT).
- IDE (ATA) (Integrated Drive Electronics - Вбудована електроніка накопичувача; AT Attachment - Підключення до AT). Цей інтерфейс призначений тільки для підключення жорстких дисків та інших накопичувачів. У більшості випадків контролер IDE / ATA вбудований в системну плату і підтримує два роз'єми IDE (Primary - Первинний і Secondary - Вторинний), до кожного з яких можна підключати по два пристрої (Master і Slave - провідний і ведений). Максимальна пропускна здатність інтерфейсу IDE - до 66 Мбайт / с (по протоколу Ultra DMA-66). Для забезпечення сумісності з накопичувачами, відмінними від жорстких дисків, існує протокол обміну даними ATAPI (АТА Packet Interface - Пакетний інтерфейс АТА). Згідно з вимогами специфікації РС'99, інтерфейс IDE / ATA буде поступово замінюватися інтерфейсом IEEE 1394.
- SATA (Serial ATA) - послідовна шина ATA. У версії 2 має швидкість до 300Мб / с (швидкість передачі кодованих даних 3 Гбод)
- SAS (Serial Attached SCSI) - послідовна версія SCSI (частково сумісна з SATA)
- Device Bay (Установчий вузол). Специфікація цього інтерфейсу описує механічні, електричні та програмні вимоги до приєднуються компонентів. Цей новий інтерфейс повинен замінити існуючі сьогодні різнотипні стандарти на роз'єми пристроїв (ISA, SCSI, COM, LPT, IDE). Фізично є роз'єми трьох типорозмірів - DB32, DB20, DB13, до яких повинні підключатися як зовнішні, так і внутрішні компоненти. Вимагає наявності спеціального контролера. Роз'єми містять шини харчування і даних і конструктивно виконані так, щоб не допустити неправильну установку. Передбачено «гаряче» включення в систему, з'єднання з інтерфейсами USB і IEEE1394.
- RS-232C - інтерфейс обміну даними по послідовному комунікаційному порту СОМ (COMmunication - Зв'язок). Для підтримки портів (до чотирьох) з цим послідовним інтерфейсом на системній платі є спеціалізована мікросхема UART16550A. Фізично роз'єм СОМ порту може бути 25-ти (оригінальний інтерфейс RS-232) або 9-ти контактним. Гарантований обмін даними забезпечується по кабелю довжиною 30 метрів і більше. За специфікації РС'99 інтерфейс RS-232 повинен замінятися інтерфейсом USB.
- IEEE 1284. LPT (англ. Line Print Terminal; також паралельний порт. Порт принтера) - міжнародний стандарт паралельного інтерфейсу для підключення периферійних пристроїв персонального комп'ютера. Інтерфейс підтримує односторонню (SPP) або двосторонню (ЕРР, ЕСР) передачу даних при пікової пропускної спроможності до 5 Мбайт / с (ЕСР). Інтерфейс IEEE1284 зазвичай використовується для підключення принтерів, сканерів, цифрових фотокамер і інших зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв через паралельні порти комп'ютера (LPT). Вбудований контролер паралельного порту є на материнській платі. В даний час інтерфейс IEEE I284 рекомендується замінювати на інтерфейси USB і IEEE 1394.
Периферійний пристрій - апаратура, яка дозволяє використовувати обчислювальні можливості процесора.
- Окремо взяте пристрій з класу периферійних пристроїв комп'ютера. Клас периферійних пристроїв з'явився в зв'язку з поділом обчислювальної машини на обчислювальні (логічні) блоки - процесор (и) і пам'ять зберігання виконуваної програми і зовнішні, по відношенню до них, пристрої, разом з підключають їх інтерфейсами. Таким чином, периферійні пристрої, розширюючи можливості ЕОМ, не змінюють її архітектуру.
- Периферійними пристроями також можна вважати зовнішні по відношенню до системного блоку комп'ютера пристрою.
Пристрої введення (можна віднести клавіатуру і мишу) сканер, мікрофон, джойстик.
Пристрої виведення (можливо монітор) принтер, колонки, проектор.
Пристрої зберігання даних флеш накопичувач, зовнішній жорсткий диск.