Информационен обмен. Режими

Информационен обмен в компютърните системи. Цикли, протоколи, режими на  обмен.

        Информационен обмен между две устройства в компютърната система (КС) се извършва в паралелен (обикновено 8 бита) или последователен (1 бит) код по линии (шини) за връзка. 

        Класическа компютърна архитектура;
  • Цикли при информационния обмен на данни. Един цикъл, както вече беше посочено в темата за централния процесор (ЦП), това е най-малкият интервал от време, който може да съществува в работата на този процесор. Под цикли при информационния обмен ще разбираме необходимия брой действия (едно действие е най-малко един цикъл на използвания процесор), за изпълнение на дадена команда - инструкция. Така при прехвърлянето на данни от и към паметта на даден ЦП например Intel 8086, са му необходими четири цикъла плюс състояние на изчакване, което е равно на един цикъл. Или общо в дадения случай се получават 5 цикъла на ЦП, необходими за прехвърляне на данни. За същата тази операция на ЦП Intel 80286 са му необходими два цикъла плюс състояние на изчакване, или общо три цикъла.
  • Протоколи при информационния обмен на данни: Правилата за обмен и обработка на информацията между различните устройства в КС, между отделните КС и компютърни програми се наричат протоколи. Тези „свещени” правила са детайлно описани в документи, наречени RFC (Requests for Comment). Глобалната мрежа - Internet, съществува само благодарение на наличието и спазването на ясни и добре описани правила - вече наречени от нас протоколи за обмен и обработка на информационните масиви между споменатите по-горе отделни елементи на мрежата.
  • Режими на обмен: Основни принципи при предаване на данни-режими на обмен, са:
  1. Синхронен обмен – данните (D) по информационните линии между двете устройства У1 и У2 се съпътстват с допълнителен синхронизиращ сигнал - S, определящ начало и край за валидност на данните. Основното време за предаване/приемане на данните е продължителността на тактовия импулс tw, което е достатъчно за изпълнение на обмена. За по-голяма сигурност е предвиден запас от време τ0, през което време данните са в наличност върху шината за данни.
  2. Асинхронен обмен - при този информационен обмен данните (D) по информационните линии се съпътстват от два допълнителни управляващи сигнала - S1 и S2 , чрез които се организира запитване ("разговор") за готовност на всяко устройство за провеждане на обмена.
  • Шини – видове, предназначение, характеристики. Шините в една КС са три основни вида:
  1. Шина данни - Data Bus: кратна на 8 бита (1байт) и служи за пренасяне в двете посоки - към и от ЦП на обработваните във всеки един момент от работата на КС данни (информация);
  2. Адресна шина - Address Bus: в една съвременна КС тази шина е 20-разрядна, при което може да адресира максимално 1МВ(мегабайт). Тази адресна шина се управлява директно от ЦП или от контролера (УУ-управляващото устройство) за директен достъп до паметта (DMA-Direct Memory Access). Обикновено тази шина е разширена до 36 извода;
  3. Управляваща шина - състои се от необходимите управляващи сигнали, реализиращи пълната и безконфликтна работа на КС.
    • Системни шини. Основни параметри. Стандарти за системни шини. Системните шини са т.н. „слотове”- Slots, на които са изведени сигналите на съответната шина. Дънната платка (Main Board) има от 2 до 6 такива „слота”. Първоначално в КС (по това време наричана само персонален компютър) е въведена 8-битова системна шина, която в последствие е разширена с допълнителни сигнали за 16-битов режим на работа на КС и става известна под името ISA - Industry Standard Architecture  или още  АТ -шина. Оттук нататък започва бурно развитие на различни видове системни шини, в зависимост от приложението на КС. Но всички те, малко или повече, се съобразяват с необходимостта от съвместимост между различни КС. По тази причина цитираната вече ISА се поддържа от редица КС, които са организирани по други стандарти за системни шини.



    Коментари: