Le bus fait partie intégrante de la carte mère sur laquelle se trouvent les connecteurs (slots) permettant de connecter des cartes adaptateurs de périphériques (cartes vidéo, cartes son, modems internes, périphériques de stockage, périphériques d'entrée/sortie, etc.) et des extensions de la configuration de base ( connecteurs vides supplémentaires) . Il n'est pas visible de l'extérieur, mais se situe entre les plaques de textolite de la carte mère.

Comme indiqué précédemment, les performances Système d'ordinateur En général, le bus système a une grande influence. Les pneus sont des artères par lesquelles les signaux électriques sont transmis. À proprement parler, il s’agit de canaux de communication permettant d’organiser l’interaction entre appareils informatiques. Et les connecteurs dans lesquels les cartes d'extension sont installées sont pris en charge par des bus locaux ou des interfaces. Ces connecteurs sont réalisés sous forme de fentes et servent à connecter appareils supplémentaires(composants) via des bus locaux, qui, comme le bus système, ne sont pas visibles sur les cartes mères. La structure de l'interconnexion du bus est représentée schématiquement sur la Fig. 9.

Caractérisons les pneumatiques présents sur carte mère. Le bus système principal est le FSB (Front Side Bus). Ce bus transmet les données entre le processeur et la RAM, ainsi qu'entre le processeur et les autres périphériques de l'ordinateur personnel. C’est là qu’il y a un écueil. Le fait est qu’il existe un bus principal, le bus processeur. Certains auteurs affirment que le bus système et le bus processeur sont la même chose, d'autres non. La plupart arrivent à la conclusion : au début, le processeur était connecté au bus système principal via son propre bus processeur, mais dans les systèmes modernes, ces bus n'en font plus qu'un. Nous disons : « bus système », mais nous parlons du bus processeur ; nous disons : « bus processeur », mais nous parlons du bus système. L'expression : « la carte mère fonctionne à 100 MHz » signifie que le bus système fonctionne à une vitesse d'horloge de 100 MHz. La capacité du FSB est égale à la capacité du CPU. Si un processeur 64 bits est utilisé et que la fréquence d'horloge du bus système est de 100 MHz, la vitesse de transfert des données sera égale à 800 Mo/s (ce qui est indiqué dans les calculs ci-dessous).

Il existe trois principaux indicateurs de performance des pneus. Il s'agit de la fréquence d'horloge, de la profondeur de bits et du taux de transfert de données.

Fréquence d'horloge. Plus la fréquence d'horloge du bus système est élevée, plus les informations seront transférées rapidement entre les appareils et, par conséquent, les performances globales de l'ordinateur augmenteront, c'est-à-dire que la vitesse de transfert des données augmentera et, par conséquent, la vitesse de l'ordinateur.

La fréquence d'horloge, par rapport aux ordinateurs personnels, est mesurée en MHz, où hertz correspond à une vibration par seconde, respectivement, 1 MHz correspond à un million de vibrations par seconde. Théoriquement, si le bus du système informatique fonctionne à une fréquence de 100 MHz, il peut alors effectuer jusqu'à 100 000 000 d'opérations par seconde. Il n’est pas nécessaire que chaque composant du système fasse nécessairement quelque chose à chaque cycle d’horloge. Il existe des horloges dites vides (cycles d'attente), lorsque l'appareil est en train d'attendre une réponse d'un autre appareil. Les ordinateurs personnels de la classe Pentium I étaient équipés de cartes mères prenant en charge une fréquence de bus système de 33 MHz, Pentium II - 66 MHz, Pentium III - 133 MHz. Les cartes mères modernes prennent en charge le bus système à des fréquences de 400, 533, 800, 1 066 et même 1 600 MHz.

Peu profond. Le bus se compose de plusieurs canaux pour transmettre des signaux électriques. Si un bus comporte trente-deux bits, cela signifie qu'il est capable de transmettre des signaux électriques via trente-deux canaux simultanément. Un bus de n'importe quelle largeur déclarée (8, 16, 32, 64) a, en fait, Ô Plus de chaînes. Autrement dit, si nous prenons le même bus de trente-deux bits, alors 32 canaux sont alloués pour la transmission des données elles-mêmes, et des canaux supplémentaires sont destinés à la transmission d'informations spécifiques, telles que des signaux de contrôle.

Taux de transfert des données. Le nom de ce paramètre parle de lui-même. Il est calculé par la formule

vitesse d'horloge * profondeur de bits = taux de transfert de données.

Calculons le taux de transfert de données pour un bus système 64 bits fonctionnant à une fréquence d'horloge de 100 MHz.

100 * 64 = 6 400 Mbit/s ;

6400/8 = 800 Mo/sec.

Mais le nombre obtenu n’est pas réel. Dans la vie, les pneus sont affectés par toutes sortes de facteurs : conductivité inefficace des matériaux, interférences, défauts de conception et d'assemblage, et bien plus encore. Selon certains rapports, la différence entre la vitesse théorique de transfert de données et la vitesse pratique peut atteindre 25 %.

En plus du bus système, la carte mère dispose également de bus d'entrée/sortie, dont l'architecture diffère les unes des autres. On les appelle locaux.

Les ordinateurs personnels de différentes générations utilisaient les normes de bus ISA, EISA, VESA, VLB et PCI. ISA, EISA, VESA et VLB sont désormais obsolètes et non disponibles sur les cartes mères modernes. Aujourd'hui toutes les cartes mères sont basées sur le bus PCI.

Toutes les normes diffèrent à la fois par le nombre et l'utilisation des signaux, ainsi que par les protocoles de leur maintenance.

ISA (Architecture standard industrielle). Le premier bus ISA 8 bits est apparu en 1981, et en 1984 sa version 16 bits est apparue. Les premiers bus ISA étaient en fait du seul type, mais différaient ensuite par des vitesses d'horloge de 8 MHz et 16 MHz. A noter que les bus ISA ont été les seuls présents sur les cartes mères pendant près de 10 ans et on les retrouve encore sur certaines d'entre elles. Jusqu'en 1987, IBM refusa de publier une description complète de l'ISA ; de nombreux fabricants de matériel décidèrent de développer leurs propres bus. C'est ainsi qu'est apparu l'ISA 32 bits, qui n'a pas été utilisé, mais a en fait prédéterminé l'apparition des prochaines générations de bus MCA et EISA. En 1985, Intel a développé un processeur 80386 32 bits, sorti fin 1986. Il y avait un besoin urgent d'un bus d'E/S 32 bits. Au lieu de continuer à développer l'ISA, IBM a créé un nouveau bus MCA (Micro Channel Architecture), supérieur à tous égards à son prédécesseur. Mais cette norme n'a pas duré longtemps et Compaq a rapidement développé un nouveau bus EISA.

EISA (Architecture standard industrielle étendue). Sa principale différence était la technologie 32 bits, qui a entraîné une augmentation de la vitesse d'échange de données. Dans le même temps, la compatibilité avec les cartes conçues pour fonctionner avec ISA a été maintenue. La vitesse de transfert des données était déjà de 33 Mo/s. Mais la fréquence de l'horloge interne est restée faible - 8,33 MHz. Avec l'augmentation des fréquences d'horloge et de la profondeur de bits des processeurs, un problème urgent s'est posé : augmenter la vitesse de transfert de données sur les bus. En 1992, une autre version étendue d'ISA est apparue - VLB (VESA Local Bus) - Video Electronic Standard Association. VLB était un bus local qui ne changeait pas, mais complétait normes existantes. Simplement, plusieurs nouveaux créneaux locaux à grande vitesse ont été ajoutés aux principaux bus. La popularité du pneu VLB a duré jusqu'en 1994. La vitesse de transfert des données VLB était de 128 à 132 Mo/s et la profondeur de bits était de 32. La fréquence d'horloge a atteint 50 MHz, mais n'a en réalité pas dépassé 33 MHz en raison des limitations de fréquence des slots eux-mêmes. La fonction principale pour laquelle le nouveau bus était destiné était l'échange de données avec l'adaptateur vidéo. Mais le nouveau pneu présentait un certain nombre de défauts qui ne lui ont pas permis d'exister longtemps sur le marché.

En 1991, le développement d'un nouveau local a commencé Bus PCI. PCI (Peripheral Component Interconnect bus) – bus pour connecter des composants périphériques. Et en juin 1992, cette nouvelle norme est apparue - PCI (2.0), développée par Intel en collaboration avec d'autres sociétés Compaq, HP, etc. La variété des cartes d'extension utilisant le bus PCI était grande. La vitesse d'horloge du bus PCI était de 33 MHz et 66 MHz. Profondeur de bits – 32 ou 64. Vitesse de transfert de données – 132 Mo/s ou 264 Mo/s. Le bus PCI permet l'auto-configuration des équipements périphériques (supplémentaires) - prise en charge de la norme Plug and Play, qui élimine la configuration manuelle des paramètres matériels des équipements périphériques lorsqu'ils sont modifiés ou étendus. Un système d'exploitation prenant en charge cette norme configure automatiquement les équipements connectés via le bus PCI sans intervention de l'utilisateur.

L'amélioration constante des cartes vidéo a conduit au fait que les paramètres physiques du bus PCI sont devenus insuffisants, ce qui a conduit à l'apparition de l'AGP en 1996. Jusqu'en 1997, le sous-système graphique imposait une lourde charge au bus PCI. La sortie du port graphique accéléré (AGP) avec le chipset Intel 440LX avait deux objectifs : augmenter les performances graphiques et supprimer les données graphiques du bus PCI. Parce que le informations graphiques a commencé à être transmis sur un autre « bus », le bus PCI surchargé a pu être libéré pour fonctionner avec d'autres appareils.

Sur la carte mère, ce port existe sous une forme unique. Ni physiquement ni logiquement, cela dépend du PCI. La première norme AGP 1.0 est apparue en 1997 grâce aux ingénieurs d'Intel. Cette spécification correspondait à une fréquence d'horloge de 66 MHz. La version suivante, AGP 2.0, est née en 1998 et la vitesse de transfert de données est de 533 Mo/s (2x) et 1066 Mo/s (4x). La dernière version d'AGP était AGPx8 (2004-2005). Le mode AGP principal (de base) est 1x. Dans ce mode, un seul transfert de données a lieu par cycle. En mode 2x, la transmission de données a lieu deux fois par cycle, en mode 4x, la transmission de données a lieu quatre fois par cycle, et ainsi de suite. La bande passante AGP 1.0 est de 32 bits. La grande réussite d'AGP est que cette spécification permet accès rapideÀ mémoire vive.

Cependant, l'AGP n'était que la première étape vers la réduction de la charge sur le bus PCI. PCI Express, anciennement connu sous le nom d'E/S de 3e génération (3GIO), est destiné à remplacer le bus PCI et à prendre en charge la tâche d'interconnexion des composants au sein d'un ordinateur pour les dix prochaines années.

Quant au coût de mise en œuvre, le nouveau bus est conçu pour atteindre le niveau PCI, voire être inférieur. Un bus série nécessite moins de traces sur le PCB, ce qui rend la conception de la carte plus légère et plus efficace car l'espace libre peut être utilisé pour d'autres composants.

Le bus maintient la compatibilité PCI au niveau logiciel, ce qui signifie que les systèmes d'exploitation existants démarreront sans aucune modification. De plus, la configuration des périphériques PCI Express et les pilotes seront compatibles avec les options PCI existantes.

L'une des caractéristiques les plus impressionnantes du PCI Express est sa capacité à adapter la vitesse à l'aide de plusieurs lignes de transmission. Couche physique Prend en charge les lignes de largeur de bus X1, X2, X4, X8, X12, X16 et X32. La transmission sur plusieurs lignes est transparente pour les autres couches.

Puisque le PCI Express offre des vitesses de transfert de 200 Mo/s même avec une largeur X1, le bus est une solution très rentable en termes de coût/nombre de broches. Le bus PCI Express x16 permet un débit de 4 Go/s dans chaque direction (débit total de 8 Go/s) pour les graphiques, soit plus du double du débit de l'AGP 8X.

Autrement dit, la spécification décrit plusieurs types de connexions et de connecteurs : PCI Express 1x, 4x, 8x, 16x. Le premier consiste en une soi-disant Lane. Le dernier est sur seize. Ainsi, le débit du premier est de 500 Mo/s dans les deux sens, et celui du second est de 8 Go/s (4 Go/s dans chaque sens). Dans ce cas, les 20 groupes de voies disponibles peuvent être répartis de manière aléatoire entre les connecteurs 1x, 4x, 8x et 16x. Les emplacements sont compatibles de bas en haut, c'est-à-dire qu'une carte PCI Express 1x peut être insérée dans un emplacement PCI Express 4x, 8x ou 16x. Mais pas l’inverse. Reste à ajouter que les PC de bureau utilisent principalement des bus 1x et 16x. Vous devez également faire attention à la réduction de la taille du PCI Express par rapport au PCI uniquement. Au début, PCI Express était destiné à connecter des cartes vidéo, assez coûteuses (400 $ ou plus). Actuellement, des cartes vidéo bas et moyens pour le bus PCI Express sont désormais disponibles. Et les fabricants d'autres composants informatiques commencent à développer activement de nouveaux appareils pour ce bus. Et comme l'indiquent les prévisions, pendant au moins 10 ans le bus PCI Express sera le principal pour la connectivité appareils internes Le PC éliminera progressivement le bus PCI.

Jeu de puces

Comme vous pouvez déjà le voir sur l'exemple du système et des bus locaux, la carte mère est un appareil assez complexe et comprend le prochain composant important - le chipset. Toutes les principales caractéristiques de la carte mère, et donc du système informatique construit sur sa base, dépendent directement du chipset.

Le chipset est la base de toute carte mère. En fait, la fonctionnalité de la carte mère et ses performances sont déterminées à 90 % par le chipset, qui détermine le type de processeur pris en charge, le type de mémoire, ainsi que Fonctionnalité pour connecter des périphériques.

Un chipset est un ensemble de puces logiques système (en abrégé NMC ou MSL). Il est bien connu qu'un ordinateur personnel est constitué d'un certain nombre de périphériques connectés d'une manière ou d'une autre à la carte mère et chargés de recevoir, de traiter et de transmettre des informations. Les chipsets sont responsables de l’organisation logique de tout ce travail. Dans les premières générations de PC, lorsque les NMS n'existaient pas encore, les cartes mères contenaient jusqu'à une centaine de microcircuits responsables de l'organisation logique du fonctionnement des appareils individuels, ce qui était extrêmement gênant. En voici quelques-uns : contrôleurs d'interruption, contrôleur d'accès direct, contrôleur de clavier, horloge, minuterie système, contrôleur de bus, etc. Cette situation a existé jusqu'en 1986, lorsque Chip and Technologies a proposé une solution véritablement révolutionnaire. La puce s'appelait 82C206 et est devenue la partie principale du chipset logique du système. Elle a exercé les fonctions suivantes :

Contrôleur de bus ;

Générateur d'horloge ;

Minuterie système ;

Contrôleur d'interruption ;

Contrôleur d'accès direct à la mémoire ;

Avec l'avènement du processeur i80486, les puces individuelles ont commencé à être combinées en une ou deux grosses puces, appelées chipset. Traduit littéralement, chipset signifie « jeu de puces ». Un chipset, également appelé ensemble logique système, est un ou le plus souvent deux microcircuits (puces) conçus pour organiser l'interaction entre le processeur, la mémoire, les ports d'E/S et d'autres composants informatiques.

Avec l'avènement du bus PCI, les puces de chipset individuelles ont commencé à être appelées ponts - c'est ainsi que sont apparus les termes établis : North Bridge et South Bridge du chipset, le pont nord se connectant directement au processeur et le pont sud au nord. Dans certains cas, les fabricants combinent les ponts nord et sud en une seule puce, et cette solution est appelée solution à puce unique, et s'il y a deux puces, il s'agit alors d'un circuit à double pont.

Le northbridge du chipset comprend traditionnellement un contrôleur RAM (à l'exception des chipsets pour processeurs à architecture AMD64), un contrôleur de bus graphique (AGP ou PCI Express x16), une interface d'interaction avec le northbridge et une interface d'interaction avec le chipset. processeur. Dans certains cas, le northbridge du chipset peut contenir des voies PCI Express x1 supplémentaires pour organiser l'interaction avec les cartes d'extension dotées de l'interface appropriée.

Le pont sud du chipset est chargé d'organiser l'interaction avec les périphériques d'E/S. Pont Sud contient des contrôleurs disques durs(SATA et/ou PATA), contrôleur USB, contrôleur réseau, contrôleur de bus PCI et PCI-Express, contrôleur d'interruption et contrôleur DMA. De plus, un contrôleur de son est généralement intégré au Southbridge et, dans ce cas, une puce codec externe au chipset est également requise. De plus, le pont sud se connecte à deux puces plus importantes de la carte mère : la puce mémoire BIOS ROM et la puce Super I/O, qui est responsable des ports série et parallèle et du lecteur de disquette.

Un bus dédié spécial est utilisé pour relier les ponts nord et sud entre eux, et différents fabricants utilisent pour cela différents bus (avec des bandes passantes différentes) :

Intel-DMI (interface multimédia directe),

· VIA Technologies (principal fabricant de processeurs AMD)-V-Link ;

· SiS (Silicon Integrated System Corporation) - MuTIOL ;

· ATI-HyperTransport, PCI Express ;

· NVIDIA-HyperTransport.

En règle générale, le nom du chipset coïncide avec le nom du pont nord, bien qu'il soit plus correct d'indiquer la combinaison des ponts nord et sud, car dans de nombreux cas, le même pont nord d'un chipset peut être combiné avec différents versions des ponts sud.

Le choix de chipsets est aujourd'hui très large. Et si les processeurs sont produits par seulement deux sociétés – Intel et AMD – alors les chipsets sont produits par Intel, VIA, SiS, NVIDIA, ATI et ULi.

Examinons quelques fonctionnalités des chipsets Intel modernes. Aujourd'hui, Intel produit une gamme très diversifiée de chipsets pour Intel Pentium D, Intel Pentium 4 et Intel Celeron D. En 2004-2005 appliqué Famille Intel 915, Intel 925, en 2006 - Intel 945. Avec le nouveau Processeurs Intel Pentium Extreme Edition 8xx et Intel Pentium D Intel a également présenté le nouveau chipset Intel 955X Express (nom de code Glenwood). Tous les chipsets marqués sont conçus pour le boîtier du microprocesseur LGA775.

Le chipset Intel 955X Express est aujourd'hui l'ancien modèle et une suite logique des chipsets des séries Intel 945 et Intel 925X Express. Il peut prendre en charge le processeur Intel Pentium Extreme Edition 8xx bicœur avec FSB 800 MHz ou le processeur Intel Pentium 4 Extreme Edition monocœur avec FSB 1066 MHz et les processeurs Intel Pentium 4 classiques. Le processeur Intel Pentium D est conçu pour le chipset Intel 945X Express. . Listons maintenant les principales caractéristiques de l'ensemble logique du système Intel 955X Express (Fig. 10) par rapport aux séries précédentes.

Le contrôleur de mémoire de ce chipset prend en charge la mémoire DDR2-667 mode deux canaux, et le bus mémoire a une bande passante de 8,5 Go/s. Au total, jusqu'à 8 Go de mémoire sont pris en charge et la prise en charge de la mémoire ECC est implémentée. De plus, le contrôleur de mémoire implémente la technologie Performance Memory Optimizations.

Pour la compatibilité avec les processeurs Intel Pentium 4 Extreme Edition, la fréquence FSB peut être de 800 ou 1 066 MHz. Fonctionnalité Northbridge Jeu de puces Intel Le 955X Express est également doté d'un double bus graphique avec un pont externe fournissant deux cartes physiques. Emplacement PCI Exprimez x16. Le pont sud du chipset ICH7 est une nouvelle version du contrôleur d'E/S ICH6 déjà bien connu. Parmi les fonctionnalités fonctionnelles figurent la prise en charge d'un contrôleur RAID SATA à quatre canaux, du format Intel High Definition Audio à huit canaux, d'un bus PCI et de six emplacements de bus PCI Express x1.

Les chipsets sont développés pour des générations spécifiques de processeurs et modèles spécifiques processeurs. Par exemple, les sociétés VIA Technologies, NVIDIA, SiS développent en grande partie des chipsets pour les processeurs AMD. Et Intel, bien sûr, travaille pour son propre compte la programmation Pentium 4. Les principales caractéristiques des chipsets Intel sont reflétées dans le tableau. 5. Comme vous pouvez le constater, plus la gamme de modèles est ancienne, plus elles contiennent de performances et de fonctionnalités importantes. Prise en charge des bus à grande vitesse (FSB 800/1066 MHz), socket de processeur moderne (LGA 775), rapide et grande capacité mémoire (DDR2), nombre accru de ports USB, interfaces de disque dur haute vitesse (SATA II) et autres.

Riz. 10. Schéma fonctionnel du chipset Intel 955X Express

Le BIOS (Basic Input/Output System - système d'entrée/sortie de base) est intégré à un ordinateur sur une puce logiciel, qui lui est disponible dans un premier temps sans accéder au disque. Il s'agit d'un ensemble de programmes permettant de tester et de maintenir le matériel informatique, notamment ceux nécessaires à la gestion du clavier, de la carte vidéo, des disques, des ports et au démarrage dit « à froid ») et à la réinitialisation (« démarrage à chaud ») de la carte système, teste la carte elle-même et les unités principales de l'ordinateur - l'adaptateur vidéo, le clavier, les contrôleurs de disque et les ports d'E/S, configure le chipset et transfère le contrôle au chargeur de démarrage du système d'exploitation. Un exemple de puce BIOS est présenté sur la Fig. onze.

Riz. 11. Puce BIOS de l'entreprise Mégatendances américaines Inc (AMI).

Tableau 5

Principales caractéristiques des chipsets pour microprocesseurs Intel

Essentiellement, le BIOS est un ensemble de pilotes (un pilote est un programme de contrôle de périphérique) qui garantit le fonctionnement du système lorsque l'ordinateur démarre ou démarre en mode sans échec. Lorsque vous allumez l'ordinateur avant même de charger le système d'exploitation, vous pouvez le contrôler depuis le clavier et voir toutes les actions sur le moniteur. De plus, si le démarrage s'effectue en mode sans échec, les pilotes du système d'exploitation sont abandonnés et seuls les pilotes du BIOS restent opérationnels.

Lorsqu'il fonctionnait sous les systèmes d'exploitation DOS et Windows 9x, le BIOS contrôlait également les principaux périphériques, c'est-à-dire qu'il servait d'intermédiaire entre le système d'exploitation et le matériel informatique. Lorsque vous travaillez sous Windows NT/2000/XP, sous UNIX, OS/2 et autres systèmes d'exploitation alternatifs, le BIOS n'est pratiquement pas utilisé, effectuant uniquement la vérification et la configuration initiales.

Le BIOS se compose des parties suivantes :

1. POST (Power On Self Test) - un programme chargé de tester le matériel informatique à la mise sous tension.

2. Configuration du système - programme de configuration du système.

3. Un ensemble de programmes pour contrôler le fonctionnement des équipements PC.

Le BIOS, d'une manière générale, est unique pour chaque modèle de carte mère d'ordinateur, c'est-à-dire qu'il est développé en tenant compte des caractéristiques de fonctionnement de la combinaison d'équipements typique de ce modèle particulier.

Le BIOS pour les cartes mères modernes est le plus souvent développé par l'une des sociétés spécialisées dans ce domaine - Prix Software (qui a acquis Phoenix Technology, l'un des fabricants de BIOS les plus connus dans le passé), American Megatrends Inc. ( SUIS-JE), Recherche Microid. Actuellement le plus populaire Récompense BIOS. Certains fabricants de cartes mères - Intel, IBM ou Acer - développent eux-mêmes le BIOS pour leurs cartes. Soit ils élargissent considérablement la gamme de paramètres, soit (comme dans le cas d'Intel), au contraire, limitent le nombre de paramètres au minimum nécessaire.

À l’origine, le BIOS se trouvait dans une puce ROM (mémoire morte) située sur la carte mère de l’ordinateur. Cette technologie permet au BIOS d'être toujours accessible malgré les dommages, par ex. système de disque. Il permet également à l'ordinateur de démarrer seul à partir d'un autre support. Étant donné que l'accès à la RAM est beaucoup plus rapide qu'à la ROM, les fabricants d'ordinateurs ont conçu des systèmes de telle sorte que lorsque l'ordinateur est allumé, le BIOS est copié de la ROM vers la RAM. La zone mémoire impliquée est appelée mémoire fantôme.

Dans tout planches modernes Le BIOS est stocké dans une ROM électriquement reprogrammable (Flash ROM), ce qui permet de flasher le BIOS à l'aide de la carte elle-même en utilisant programme spécial. Cela vous permet de corriger les erreurs d'usine dans le BIOS, de modifier les paramètres d'usine, d'apporter d'autres modifications, de mettre à jour le BIOS pour les nouvelles cartes mères ou composants informatiques.

Cependant, outre les avantages évidents, cette technologie présente également des faiblesses. Par exemple, il existe actuellement un groupe de virus qui, profitant de la possibilité de modifier le contenu du BIOS, l'effacent ou le modifient et rendent ainsi l'ordinateur inutilisable. En raison d'un BIOS incorrect ou manquant, l'ordinateur refuse de démarrer. Cette situation ne peut être corrigée que dans un centre de service, où dans un appareil spécial - un programmeur - une ROM Flash sera écrite sur la puce. version originale BIOS. Par exemple, le célèbre virus de Tchernobyl, dont l'épidémie s'est produite le 26 avril 1999, a détruit des millions de BIOS dans le monde. Après cette épidémie, certains fabricants ont commencé à fournir à leurs cartes mères deux copies du BIOS. Si la copie principale est endommagée, le contenu de la puce de sauvegarde est chargé. Cependant, de telles planches sont assez rares.

Le BIOS stocke ses paramètres dans ce qu'on appelle la RAM CMOS. La RAM CMOS est ainsi appelée car elle est basée sur des structures CMOS (CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor), qui se caractérisent par une faible consommation d'énergie. La mémoire CMOS est non volatile uniquement parce qu'elle est constamment alimentée par une batterie située sur le carte système. Lorsque l'ordinateur est allumé, la RAM CMOS est alimentée par l'alimentation de l'ordinateur. La consommation électrique de la RAM CMOS est si faible que même lorsque l'ordinateur est éteint et batterie manquante son contenu peut être stocké plus d'une journée uniquement en raison des charges résiduelles sur les condensateurs de l'alimentation.

La RAM CMOS stocke des informations sur les lectures d'horloge actuelles, l'heure de l'alarme, la configuration de l'ordinateur : quantité de mémoire, types de lecteurs, etc. Si la puce RAM CMOS est endommagée (ou si la batterie ou la batterie est faible), le BIOS a la capacité d'utiliser les paramètres par défaut.

Principe général, qui doit être respecté : si l'ordinateur fonctionne de manière stable et qu'aucune déficience dans son fonctionnement liée au BIOS n'a été identifiée, vous ne devez pas mettre à jour le BIOS.

Cependant, il existe des situations où la mise à jour du BIOS est nécessaire. Il s'agit généralement de la sortie d'un nouveau processeur, dont le support n'était pas inclus dans le la version précédente. Avant d'installer la nouvelle version, vous devez vous rendre sur le site Web soutien technique fabricant de la carte mère, lisez les spécifications de la nouvelle Version du BIOS et, si nécessaire, téléchargez-les en vous assurant que cette version corrige exactement les défauts identifiés sur votre ordinateur.

Lorsque vous allumez l'ordinateur, le processeur est alimenté et il se « réveille ». Les premières commandes lues par le processeur sont des instructions issues de la puce BIOS (les puces de la carte mère s'en chargent). Le premier à être exécuté est POST, un programme d'auto-test. Le POST effectue les étapes suivantes :

· initialise les ressources système et les registres du chipset, le système de gestion de l'alimentation ;

· détermine la quantité de mémoire vive (RAM) et la teste ;

· initialise la carte vidéo ;

· allume le clavier ;

· teste les ports série et parallèle ;

· initialise les lecteurs de disque et les contrôleurs de disque dur ;

· affiche des informations récapitulatives sur le système.

Toutes ces actions sont brièvement affichées sur l'écran du moniteur (en noir et blanc) et peuvent être surveillées et même analysées en appuyant sur la touche « Pause ».

Lors de son exécution, le BIOS compare les données de configuration actuelle du système avec les informations stockées dans le CMOS et les met à jour si nécessaire. Si des échecs se produisent au cours d'une étape, le BIOS en informe avec des messages sur l'écran du moniteur, et si cela n'est pas possible (par exemple, la carte vidéo n'a pas encore été initialisée), il produit des signaux sonores via le haut-parleur du système. Le nombre de bips correspond aux codes d'erreur, qui se trouvent dans la documentation. Certaines cartes mères sont équipées d'un indicateur à cristaux liquides qui affiche les étapes des tests POST et les codes d'erreur survenus.

Une fois toutes les tâches POST terminées, le BIOS commence à rechercher un programme de chargeur de démarrage. Versions modernes Les BIOS vous permettent de démarrer le système d'exploitation non seulement à partir de lecteurs de disquettes et de disques durs, mais également à partir de lecteurs de CD-ROM, de périphériques ZIP ou Clés USB. Le programme du chargeur de démarrage se trouve généralement dans le premier secteur du disque (disque dur) sur lequel se trouve le système d'exploitation. L'ordre dans lequel les disques sont recherchés lors de la recherche d'un chargeur de démarrage est spécifié dans Paramètres du BIOS. Si le chargeur de démarrage est trouvé, il est placé en mémoire et le contrôle lui est transféré. Après cela, il recherche et place en mémoire le véritable chargeur du système d'exploitation, qui charge, initialise et configure le système d'exploitation et les pilotes de périphérique. Et enfin, lorsque le système d'exploitation est chargé, tout le contrôle est transféré au système d'exploitation Windows, puis d'autres programmes sont lancés, principalement à partir du dossier Démarrage.

Comme mentionné précédemment, dans les systèmes exécutant DOS ou Windows 9x, le BIOS assume le rôle de gestion du matériel du PC et sert d'intermédiaire entre le système d'exploitation et le matériel.

Le BIOS implémente ses fonctions via le système d'interruption logicielle. Les interruptions logicielles amènent le microprocesseur à suspendre la tâche en cours et à commencer à exécuter la routine d'interruption.

Problème de BIOS Le problème est qu’avec un nombre limité de sous-programmes, il est impossible de couvrir de manière optimale tous les besoins du logiciel et toutes les fonctionnalités de fonctionnement de l’équipement. Ainsi, utiliser les routines du BIOS n’est pas toujours une bonne chose. En particulier, ces routines implémentent très lentement certaines fonctions informatiques. Un autre point négatif est que le BIOS ne permet pas d'exploiter pleinement les capacités du matériel existant, par exemple ses capacités qui ont été implémentées après l'écriture du BIOS. Par conséquent, tous les systèmes d'exploitation modernes, disposant d'un système développé pour détecter, configurer et utiliser du matériel informatique via des pilotes, n'utilisent pas les services du BIOS.

À l'avenir, un certain nombre de fabricants de cartes mères ont l'intention d'abandonner l'utilisation du BIOS. Par exemple, Intel développe un certain nombre de technologies qui permettront de redistribuer Fonctions du BIOS entre le chipset et les extensions du système d'exploitation et débarrassez-vous de la partie la plus ancienne du PC.

Le nom complet du BIOS est ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input/Output System). Dans les premières étapes du développement des ordinateurs personnels, le BIOS était brièvement appelé ROM (Read Only Memory). La ROM est le lien de connexion entre le système d’exploitation et le matériel. S'il n'y avait pas de BIOS ROM, le système d'exploitation serait lié au matériel (comme c'était le cas sur presque tous les modèles de micro-ordinateurs) et en serait entièrement dépendant. Étant donné que les systèmes d'exploitation disposent d'une interface unique pour travailler avec divers équipements, les problèmes d'incompatibilité entre le matériel et les logiciels ne se produisent généralement pas, car le BIOS se trouve entre eux. Rappelons que dans le monde informatique, selon la terminologie acceptée, le matériel est la partie matérielle de l'ordinateur, et le logiciel est le logiciel. Tout cela peut ressembler à ceci (Fig. 12) :

Riz. 12. Le rôle du BIOS dans la création d'un complexe matériel et logiciel unifié

Chaque carte mère est équipée Puce BIOS, dont il existe quatre types :

1. ROM (Read Only Memory) ou ROM ;

2. PROM (ROM Programmable) ou PROM (ROM Programmable);

3. EPROM (Erasable PROM) ou EPROM (Erasable PROM);

4. EEPROM (EPROM électrique) ou EEPROM (EPROM électronique effaçable), le deuxième nom est Flash ROM.

ROM. Les premières ROM étaient une matrice sur laquelle le code du programme était gravé. La matrice était un cristal de silicium. Il n'a pas été possible d'écraser les données. Cette technologie n'a pas duré très longtemps.

BAL DE PROMO.À la fin des années 70, Texas Instruments a développé la première ROM programmable. La première PROM avait une capacité allant jusqu'à 2 Mo. L'écriture sur la puce PROM peut être effectuée une seule fois. Mais contrairement à la ROM, la PROM peut être programmée à la maison. Tout ce que vous aviez à faire était d'acheter un nouveau circuit intégré et d'avoir chez vous un appareil de programmation connecté à votre ordinateur. Les puces PROM avaient leurs propres numéros d'identification grâce auxquels il était possible de déterminer le type de PROM et le volume en Ko.

EPROM Les nouveaux microcircuits avaient une fenêtre en quartz, ce qui était assez coûteux. À travers la fenêtre, sous l'influence des rayons ultraviolets, une réaction chimique s'est produite qui a restauré les cellules. Un dispositif spécial a été utilisé pour effacer les informations enregistrées. En termes de paramètres physiques et fonctionnels, les puces EPROM n'étaient pas particulièrement différentes des PROM.

EEPROM Le principal avantage de ces puces est que la reprogrammation ne nécessite pas de les retirer de la carte mère et ne nécessite aucun matériel supplémentaire. Depuis 1994, presque toutes les cartes mères sont équipées de Flash ROM, et ce moment Vous ne trouverez pas d’autre BIOS sur une carte mère moderne.

Un ordinateur se compose de nombreux composants différents, tels qu'un processeur central, une mémoire, un disque dur, ainsi qu'un grand nombre de périphériques supplémentaires et externes, tels qu'un écran, une souris, un clavier, des lecteurs flash enfichables, etc. Tout cela doit être contrôlé par le processeur, transmettant et recevant des données, envoyant des signaux, changeant d'état.

Pour mettre en œuvre cette interaction, tous les appareils informatiques sont connectés entre eux et au processeur via des bus. Un bus est un chemin commun le long duquel les informations sont transférées d'un composant à un autre. Dans cet article, nous examinerons les principaux bus informatiques, leurs types, ainsi que les appareils qu'ils sont utilisés pour connecter et pourquoi cela est nécessaire.

Comme je l'ai déjà dit, un bus est un appareil qui permet de connecter plusieurs composants informatiques. Mais plusieurs appareils peuvent être connectés à un seul bus, et chaque bus possède son propre ensemble d'emplacements pour connecter des câbles ou des cartes.

En fait, un bus est un ensemble de fils électriques rassemblés en un faisceau, parmi lesquels se trouvent des fils d'alimentation, ainsi que des fils de signal pour la transmission de données. Les bus peuvent également être réalisés non pas sous la forme de fils externes, mais intégrés au circuit de la carte mère.

Sur la base de la méthode de transmission des données, les bus sont divisés en série et parallèle. Les bus série transfèrent les données sur un fil, un bit à la fois, dans les bus parallèles, le transfert de données est divisé sur plusieurs fils et donc davantage de données peuvent être transférées.

Types de bus système

Tous les bus informatiques peuvent être divisés en plusieurs types en fonction de leur objectif. Les voici:

• Bus de données- tous les bus utilisés pour transférer des données entre le processeur de l'ordinateur et les périphériques. Les méthodes série et parallèle peuvent être utilisées pour la transmission, et un à huit bits peuvent être transmis à la fois. En fonction de la taille des données pouvant être transférées à la fois, ces bus sont divisés en 8, 16, 32 et même 64 bits ;
• Bus d'adresses- sont connectés à certaines zones du processeur et permettent d'écrire et de lire des données depuis la RAM ;
• Bus de puissance- ces bus alimentent en électricité les différents appareils qui y sont connectés ;
• Bus temporisé- ce bus transmet le signal d'horloge système pour synchroniser les périphériques connectés à l'ordinateur ;
• Bus d'extension- permet de connecter des composants supplémentaires, tels que des cartes son ou TV ;

Dans le même temps, tous les pneus peuvent être divisés en deux types. Il s'agit des bus système ou bus internes de l'ordinateur qui relient le processeur aux principaux composants informatiques de la carte mère, comme la mémoire. Le deuxième type est celui des bus d’E/S, conçus pour connecter divers périphériques. Ces bus sont connectés au bus système via un pont implémenté sous la forme de puces de processeur.

Un bus d'extension est également connecté aux bus d'E/S. C'est vers ces bus que sont destinés les composants informatiques tels que Carte réseau, carte vidéo, carte son, disque dur et autres, et nous les examinerons plus en détail dans cet article.

Voici les types de bus les plus courants dans un ordinateur pour les extensions :

• EST UN- Architecture standard de l'industrie;
• EISA- Architecture standard étendue de l'industrie ;
• M.C.A.-Architecture microcanal ;
• VESA- Association de normalisation de l'électronique vidéo ;
• PCI- Interconnexion de composants périphériques ;
• PCI-E- Interconnexion de composants périphériques Express ;
• PCMCIA- Personal Computer Memory Card Industry Association (également connue sous le nom de bus PC) ;
• AGP- Port graphique accéléré ;
• SCSI- Interface pour petits systèmes informatiques.

Examinons maintenant de plus près tous ces bus informatiques personnels.

Autobus ISA

Auparavant, il s'agissait du type de bus d'extension le plus courant. Il a été développé par IBM pour être utilisé sur l'ordinateur IBM PC-XT. Ce bus avait une largeur de 8 bits. Cela signifie qu'il était possible de transmettre 8 bits ou un octet à la fois. Le bus fonctionnait à une fréquence d'horloge de 4,77 MHz.

Pour le processeur 80286 basé sur IBM PC-AT, la conception du bus a été modifiée afin qu'il puisse transporter 16 bits de données à la fois. Parfois, la version 16 bits du bus ISA est appelée AT.

D'autres améliorations apportées à ce bus incluent l'utilisation de 24 lignes d'adresse, qui ont permis d'adresser 16 mégaoctets de mémoire. Ce bus était rétrocompatible avec la variante 8 bits, de sorte que toutes les anciennes cartes pouvaient être utilisées ici. La première version du bus fonctionnait à une fréquence de processeur de 4,77 MHz, dans la deuxième implémentation, la fréquence a été augmentée à 8 MHz.

Autobus MCA

IBM a développé ce bus en remplacement de l'ISA pour l'ordinateur PS/2, sorti en 1987. Le pneu a reçu encore plus d'améliorations par rapport à l'ISA. Par exemple, la fréquence a été augmentée à 10 MHz, ce qui a entraîné une augmentation de la vitesse, et le bus pouvait transférer 16 ou 32 bits de données à la fois.

La technologie Bus Mastering a également été ajoutée. Chaque carte d'extension contenait un mini-processeur ; ces processeurs contrôlaient la plupart des processus de transfert de données, libérant ainsi les ressources du processeur principal.

L'un des avantages de ce bus était que les appareils connectés disposaient de leur propre logiciel, ce qui signifiait qu'une intervention minimale de l'utilisateur était nécessaire pour la configuration. Le bus MCA ne prenait plus en charge les cartes ISA et IBM a décidé de facturer d'autres fabricants pour l'utilisation de cette technologie, ce qui l'a rendue impopulaire et n'est désormais utilisée nulle part.

Autobus EISA

Ce pneu a été développé par un groupe de fabricants comme alternative au MCA. Le bus a été adapté pour transmettre des données sur un canal 32 bits avec la possibilité d'accéder à 4 Go de mémoire. Comme le MCA, chaque carte utilisait un microprocesseur et il était possible d'installer les pilotes à l'aide d'un disque. Mais le bus fonctionnait toujours à 8 MHz pour prendre en charge les cartes ISA.

Les emplacements EISA sont deux fois plus profonds que ceux ISA ; si une carte ISA est insérée, elle utilise uniquement la rangée supérieure d'emplacements, tandis que EISA utilise tous les emplacements. Les cartes EISA étaient coûteuses et étaient généralement utilisées sur des serveurs.

Autobus VESA

Le bus VESA a été développé pour standardiser les méthodes de transmission du signal vidéo et résoudre le problème de chaque fabricant essayant de proposer son propre bus.

Le bus VESA dispose d'un canal de transmission de données de 32 bits et peut fonctionner à des fréquences de 25 et 33 MHz. Il fonctionnait à la même vitesse d'horloge que le processeur central. Mais cela est devenu un problème, la fréquence du processeur a augmenté et la vitesse des cartes vidéo a dû augmenter, et plus les périphériques étaient rapides, plus ils étaient chers. En raison de ce problème, le bus VESA a finalement été remplacé par le bus PCI.

Les emplacements VESA avaient ensembles supplémentaires connecteurs, et donc les cartes elles-mêmes étaient grandes. Cependant, la compatibilité ISA a été maintenue.

Bus PCI

Peripheral Component Interconnect (PCI) est le dernier développement en matière de bus d'extension. Il s'agit de la norme actuelle pour les cartes d'extension pour ordinateurs personnels. Intel a développé cette technologie en 1993 pour Processeur Pentium. Ce bus connecte le processeur à la mémoire et à d'autres périphériques.

PCI prend en charge le transfert de données 32 et 64 bits, la quantité de données transférées est égale à la taille en bits du processeur, un processeur 32 bits utilisera un bus 32 bits et un processeur 64 bits utilisera un bus 64 bits. Le bus fonctionne à une fréquence de 33 MHz.

En PCI, vous pouvez utiliser Technologie de prise et jouer (PnP). Toutes les cartes PCI prennent en charge le PnP. Cela signifie que l'utilisateur peut se connecter nouvelle carte, allumez votre ordinateur et il sera automatiquement reconnu et configuré.

Le contrôle du bus est également pris en charge ici, il existe certaines capacités de traitement des données, de sorte que le processeur passe moins de temps à les traiter. Majorité Cartes PCI fonctionnent à 5 Volts, mais il existe des cartes qui ont besoin de 3 Volts.

Autobus AGP

Le besoin de transmission vidéo Haute qualité conduit avec une grande rapidité au développement de l’AGP. Le port graphique accéléré (AGP) se connecte au processeur et fonctionne à la vitesse du bus du processeur. Cela signifie que les signaux vidéo seront transférés à la carte vidéo pour un traitement beaucoup plus rapide.

AGP utilise la RAM de l'ordinateur pour stocker des images 3D. Cela donne essentiellement à la carte graphique une mémoire vidéo illimitée. Pour accélérer le transfert de données, Intel a développé l'AGP comme chemin direct pour transférer des données vers la mémoire. La plage de vitesses de transfert va de 264 Mbit à 1,5 Gbit.

PCI-Express

Il s'agit d'une version modifiée de la norme PCI, publiée en 2002. La particularité de ce bus est qu'au lieu de connecter tous les appareils en parallèle au bus, une connexion point à point est utilisée entre deux appareils. Il peut y avoir jusqu'à 16 connexions de ce type.

Cela donne une vitesse de transfert de données maximale. La nouvelle norme prend également en charge le remplacement à chaud des périphériques pendant que l'ordinateur est en cours d'exécution.

Carte PC

Le bus PCICIA (Personal Computer Memory Card Industry Association) a été créé pour standardiser les bus de données dans ordinateurs portables.

Bus SCSI

Le bus SCSI a été développé par M. Shugart et standardisé en 1986. Ce bus permet de connecter divers périphériques de stockage tels que des disques durs, des lecteurs DVD, etc., ainsi que des imprimantes et des scanners. L'objectif de cette norme était de fournir une interface unique pour gérer tous les périphériques de stockage à une vitesse maximale.

Bus USB

Il s'agit d'une norme de bus externe qui prend en charge des taux de transfert de données allant jusqu'à 12 Mbit/s. Un port USB (Universal Serial Bus) vous permet de connecter jusqu'à 127 périphériques tels que des souris, des modems, des claviers et autres Périphériques USB. Le retrait et l'insertion à chaud du matériel sont également pris en charge. À l'heure actuelle, il existe des bus informatiques USB externes tels que USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 et USB Type-C.

L'USB 1.0 a été lancé en 1996 et prenait en charge des taux de transfert de données allant jusqu'à 1,5 Mbps. Norme USB 1.1 prenait déjà en charge des vitesses de 12 Mbps pour les appareils tels que les disques durs.

Une spécification plus récente, USB 2.0, est apparue en 2002. La vitesse de transfert des données est passée à 480 Mbit/s, soit 40 fois plus rapide qu'auparavant.

L'USB 3.0 est apparu en 2008 et a encore élevé la norme de vitesse, désormais les données peuvent être transférées à 5 Gbit/s. Le nombre d'appareils pouvant être alimentés à partir d'un seul port a également été augmenté. L'USB 3.1 est sorti en 2013 et prenait déjà en charge des vitesses allant jusqu'à 10 Gbit/s. Également pour cette version, un connecteur compact de type C a été développé, auquel le connecteur peut être connecté des deux côtés.

Sert à l'échange de commandes et de données entre les composants informatiques situés sur le tapis. conseil La centrale est connectée au bus via des contrôleurs (architecture ouverte). transmission d'informations via le système. Le bus s'effectue par cycles.

Système. le pneu comprend :

Bus de données de code pour //-ième transfert de tous les bits du code numérique (mot machine) de l'opérande de la RAM vers MPP et inversement (64 bits)

Bus de code d'adresse de cellule RAM (32 bits)

Bus de code d'instructions (signaux de commandes et de contrôle, impulsions) vers tous les blocs informatiques (32 bits)

Bus d'alimentation pour connecter les unités informatiques au système d'alimentation

Système. Le bus assure 3 sens de transfert d'informations : - entre MP et RAM ; -entre le MP et le contrôleur de périphérique ; -entre RAM et Périphériques Externes (VZU et PU, en mode accès direct à la mémoire)

Tous les appareils sont connectés au système. bus via des contrôleurs - des dispositifs qui assurent l'interaction entre l'ordinateur et le système. pneus.

Pour libérer le MP de la gestion de l'échange d'informations entre la RAM et le VU, le mode Direct Memory Access (DMA - direct memory access) est proposé.

Caractéristiques du système bus : nombre d'appareils desservis par celui-ci et bande passante, c'est-à-dire Max. vitesse possible de transfert d'informations.

La capacité du bus dépend :

Largeur (ou largeur) du bus - nombre de bits, cat. M.B. transmis simultanément sur le bus (il existe des bus 8,16,32 et 64 bits) ;

Fréquence d'horloge du bus - fréquence, s cat. des bits d'informations sont transmis sur le bus.

Principales caractéristiques des pneus :

PCI (Peripheral Component Interconnect) est le bus système le plus courant. La vitesse du bus ne dépend pas du nombre d'appareils connectés. Prend en charge les modes suivants :

- Prise et Jouer (PnP) – détection et configuration automatique d'un appareil connecté au bus ;

- Bus Maîtriser– mode de contrôle exclusif du bus par tout appareil connecté au bus, qui permet de transférer rapidement des données à travers le bus et de les libérer.

AGP (Accelerated Graphics Port) est l'autoroute entre la carte vidéo et la RAM. Développé parce que les paramètres du bus PCI ne répondent pas aux exigences de performances des adaptateurs vidéo. Le bus fonctionne à une fréquence plus élevée, ce qui accélère le fonctionnement du sous-système graphique de l'ordinateur.

Principales caractéristiques des pneus

Conférence 5

18. Mémoire informatique, caractéristiques et objectif. Pzu, ozu, vzu. Organisation et représentation physique des données sur un ordinateur.

Mémoire permanente et opérationnelle.

La mémoire d'un ordinateur est constituée d'une séquence de cellules dont chacune contient la valeur du 1er octet et possède son propre numéro (adresse) par lequel on accède à son contenu. Toutes les données de l'ordinateur sont stockées sous forme binaire (0,1).

La mémoire est caractérisée par 2 paramètres :

Capacité de la mémoire - taille en octets disponible pour stocker les informations

Temps d'accès aux cellules mémoire - l'intervalle de temps moyen pendant le chat. la cellule mémoire requise est localisée et les données en sont extraites.

La mémoire vive (RAM ; RAM – Random Access Memory) est conçue pour l'enregistrement, le stockage et la lecture en ligne d'informations (programmes et données) directement impliquées dans le processus d'information et de calcul effectué par l'ordinateur au cours de la période de temps en cours. Après avoir éteint l'ordinateur, les informations contenues dans la RAM sont détruites. (Les ordinateurs basés sur des processeurs Intel Pentium utilisent un adressage 32 bits. Autrement dit, le nombre d'adresses est de 2 à 32, c'est-à-dire que l'espace d'adressage possible est de 4,3 Go. Le temps d'accès est de 0,005 à 0,02 μs. 1 s = 10 6 μs.

La mémoire morte (ROM ; ROM - Read Only Memory) stocke des informations immuables (permanentes) : les programmes exécutés lors du démarrage du système et les paramètres permanents de l'ordinateur. Lorsque l'ordinateur est allumé, il n'y a aucune donnée dans sa RAM, car la RAM ne sauvegarde pas les données une fois l'ordinateur éteint. Mais le MP a besoin de commandes, y compris immédiatement après la mise sous tension. Le député demande donc une adresse de départ spéciale, qu'il connaît toujours, pour sa première équipe. Cette adresse provient de la ROM. L'objectif principal des programmes ROM est de vérifier la composition et les performances du système et d'assurer l'interaction avec le clavier, le moniteur, les disques durs et les disquettes. Habituellement, vous ne pouvez pas modifier les informations sur la ROM. Volume ROM 128-256 Ko, temps d'accès 0,035-0,1 μs. Étant donné que la ROM est de petite taille mais a des temps d'accès plus longs que la RAM, au démarrage, tout le contenu de la ROM est lu dans une zone de RAM spécialement allouée.

Mémoire non volatile CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM), qui stocke des données sur la configuration matérielle de l'ordinateur : appareils connectés à l'ordinateur et leurs paramètres, paramètres de démarrage, mot de passe de connexion, heure et date actuelles. La mémoire RAM CMOS est alimentée par une batterie. Si la batterie est épuisée, les paramètres stockés dans la RAM CMOS sont réinitialisés et l'ordinateur utilise les paramètres par défaut.

La mémoire ROM et CMOS RAM constitue système de base entrée-sortie (BIOS - Basic Input-Output System).

Périphériques de stockage externes. VZU pour stockage à long terme et le transport de l'information. VZU interagit avec le système. bus via les contrôleurs VZU (KVZU). KVZU fournit l'interface entre le VZU et le système. bus en mode d'accès direct à la mémoire, c'est-à-dire sans la participation du député. INTERFACE est un ensemble de connexions avec des signaux et des équipements unifiés conçus pour l'échange de données entre les appareils d'un système informatique.

VZU peut être divisé selon le critère de transport en PORTABLE et STATIONNAIRE. Les VSD portables se composent d'un support connecté à un port d'E/S (généralement USB) (mémoire flash) ou d'un support et d'un lecteur (lecteurs HDD, lecteurs CD et DVD). Dans les VSD stationnaires, le support et le lecteur sont combinés en un seul périphérique (HDD). Les VSD stationnaires sont conçus pour stocker des informations dans un ordinateur.

Avant la première utilisation ou en cas de panne, le VSD doit être FORMATÉ - écrire les informations de service sur le support.

Principales caractéristiques techniques du VZU

La capacité d'information détermine le plus grand nombre d'unités. données, le chat peut stocker simultanément dans la VRAM (en fonction de la surface du support de stockage et de la densité d'enregistrement.)

La densité d'enregistrement est le nombre de bits d'information enregistrés sur une unité de surface multimédia. On distingue la densité longitudinale (bit/mm) et la densité transversale.//

Temps d'accès - l'intervalle de temps entre le moment de la demande (lecture ou écriture) et le moment où le blocage est émis (y compris le temps de recherche d'infection sur le support et le temps de lecture ou d'écriture.)

Le taux de transfert de données détermine la quantité de données lues ou écrites par unité de temps et dépend de la vitesse du support, de la densité d'enregistrement, du nombre de canaux, etc.

Après avoir étudié ce sujet, vous apprendrez :

Quel est le schéma fonctionnel d'un ordinateur ?
- quel est le principe du contrôle du programme ;
- à quoi sert le bus système ;
- que signifie le principe ? architecture ouverte, utilisé dans la construction d'un ordinateur.

Schéma fonctionnel de l'ordinateur

DANS sujets précédents Vous vous êtes familiarisé avec l'utilité et les caractéristiques des principaux appareils informatiques. Évidemment, tous ces appareils ne peuvent pas fonctionner séparément, mais uniquement dans le cadre d'un ordinateur dans son ensemble. Par conséquent, pour comprendre comment un ordinateur traite les informations, il est nécessaire de considérer la structure de l'ordinateur et les principes de base de l'interaction de ses appareils.

Conformément à la finalité d'un ordinateur en tant qu'outil de traitement de l'information, l'interaction de ses appareils doit être organisée de manière à assurer les principales étapes du traitement des données.

Pour expliquer cela, considérons le schéma fonctionnel du traitement de l'information par un ordinateur illustré à la figure 21.1, sur lequel les principales étapes de ce processus, déjà familières dans la section 1, sont indiquées dans la rangée supérieure. La mise en œuvre de chacune de ces étapes est déterminée par la présence des dispositifs correspondants dans la structure informatique. Évidemment, la saisie et la sortie des informations s'effectuent à l'aide de périphériques d'entrée (clavier, souris, etc.) et de périphériques de sortie (moniteur, imprimante, etc.). Pour stocker les informations, la mémoire interne et externe est utilisée sur divers supports (disques magnétiques ou optiques, bandes magnétiques, etc.).

Riz. 21.1. Schéma fonctionnel de l'ordinateur

Les flèches sombres indiquent l'échange d'informations entre différents appareils informatiques. Les lignes pointillées avec des flèches symbolisent les signaux de commande provenant du processeur. Les flèches claires et vides représentent respectivement le flux d’informations d’entrée et de sortie.

Un ordinateur est un système de composants interconnectés. Structurellement, tous les composants principaux d'un ordinateur sont combinés dans une unité système, qui est la partie la plus importante d'un ordinateur personnel.

Unité centrale et carte mère

À l'intérieur unité système Les appareils suivants sont localisés :

♦ microprocesseur ;
♦ mémoire interne de l'ordinateur ;
♦ lecteurs de disque - périphériques mémoire externe;
♦ bus système ;
♦ les circuits électroniques qui assurent la communication entre les différents composants informatiques ;
♦ la partie électromécanique du calculateur, comprenant les systèmes d'alimentation, de ventilation, de signalisation et de protection.

Disposition de l'ordinateur IBM 286

Disposition d'un PC moderne

Tous les appareils répertoriés inclus dans l'unité centrale sont placés dans un boîtier et il y a Divers types bâtiments. Le type de boîtier de l'unité centrale dépend du type d'ordinateur personnel et détermine la taille, l'emplacement et le nombre de composants installés de l'unité centrale. Pour les ordinateurs personnels fixes, les boîtiers les plus courants sont horizontaux ou de bureau (bureau) ou en forme de tour (tour). Dans les ordinateurs portables, l'unité centrale est combinée avec un moniteur et est fabriquée selon la norme Booksize, c'est-à-dire la taille d'un livre.

La base technique (matérielle) d'un ordinateur personnel est le système, ou carte mère.

La carte mère est carte principale dans l'unité du système informatique. Il contient les microcircuits les plus importants - le processeur et la mémoire. La carte mère connecte divers appareils en un seul tout, assure les conditions de fonctionnement et la communication entre les principaux composants d'un ordinateur personnel. Le processeur assure non seulement la conversion des informations, mais contrôle également le fonctionnement de tous les autres appareils informatiques.

Le fonctionnement d'un ordinateur est basé sur ce qu'on appelle le principe du contrôle par programme. Conformément à celui-ci, les commandes et les données du programme sont stockées sous forme codée dans la RAM. Lorsqu'un ordinateur est en marche, les commandes à exécuter et les données dont elles ont besoin sont lues une à une dans la mémoire et envoyées au processeur, où elles sont décryptées puis exécutées. Les résultats de l'exécution de diverses commandes peuvent à leur tour être écrits en mémoire ou transmis à divers périphériques de sortie. La vitesse à laquelle un processeur effectue les opérations de traitement de l'information est un facteur déterminant pour déterminer ses performances. Le fait est que toute information (chiffres, textes, dessins, musique, etc.) est stockée et traitée sur un ordinateur uniquement sous forme numérique. Son traitement se résume donc à l’exécution par le processeur de diverses opérations arithmétiques et logiques fournies par son système d’instructions.

Bus système

Pour assurer l'échange d'informations entre différents appareils informatiques, il doit disposer d'une sorte d'autoroute pour déplacer les flux d'informations. Illustrons cette idée avec un petit exemple.

Vous savez que la vie dans une grande ville est un flux constant de personnes et de véhicules se déplaçant dans des directions différentes. Souvent, la vitesse de circulation ou le flux humain ne dépend pas de la vitesse d’une voiture, d’un vélo ou d’un piéton, mais de la capacité du réseau de transport de la ville, de ses autoroutes souterraines et de surface.

Dans un ordinateur, ce ne sont pas des flux de transport qui se produisent, mais des informations qui circulent le long de l'autoroute de l'information correspondante. Le rôle d'une telle autoroute de l'information, reliant tous les appareils informatiques entre eux, est assuré par le bus système situé à l'intérieur de l'unité centrale. Simplifié, le bus système peut être considéré comme un groupe de câbles et de lignes électriques (transportant du courant) sur la carte système.

Tous les blocs principaux d'un ordinateur personnel sont connectés au bus système (Figure 21.2). Sa fonction principale est d'assurer l'interaction entre le processeur et les autres composants électroniques de l'ordinateur. Ce bus transmet des données, des adresses mémoire et des informations de contrôle.

Riz. 21.2. Objectif du bus système

Le type de bus système, ainsi que le type de processeur, déterminent la vitesse de traitement des informations par un ordinateur personnel. Les principales caractéristiques du bus système incluent la capacité et les performances du canal de communication.

Largeur du bus détermine le nombre de bits d'informations transmis simultanément d'un appareil à un autre.

Les bus système des premiers ordinateurs personnels ne pouvaient transmettre que 8 bits d'informations, en utilisant 8 lignes de données sous la forme de 8 conducteurs parallèles. La poursuite du développement Les ordinateurs ont conduit à la création d'un bus système de 16 bits, puis sa capacité a augmenté à 32 puis à 64 bits. L'augmentation de la largeur du bus de données a entraîné une augmentation de la vitesse d'échange d'informations, et l'augmentation de la largeur du bus d'adresse a fourni une plus grande quantité de RAM.

Performances des autobus déterminé par la quantité d’informations qui peuvent y être transmises en une seconde.

À l’instar des autoroutes, dont la capacité dépend du nombre de voies sur la route, les performances d’un système de bus sont largement déterminées par sa capacité. Plus la largeur du bus est élevée, plus de bits d'informations peuvent être transférés simultanément, par exemple du processeur vers la mémoire. Cela se traduit par un transfert de données plus rapide et libère le processeur pour d'autres tâches.

Cependant, le bus système, en tant que principale autoroute de l'information, ne peut pas fournir des performances suffisantes pour les périphériques externes. Pour résoudre ce problème, les ordinateurs ont commencé à utiliser des bus locaux qui connectent le microprocesseur à divers périphériques de mémoire, d'entrée et de sortie. La fonction des bus locaux est similaire à celle des districts ou des rocades autour d'une grande ville, qui désengorgent les autoroutes principales.

Ports

L'ordinateur communique avec divers périphériques d'entrée et de sortie via des ports. Pour certains appareils, il est possible connexion externe aux ports via des connecteurs, également généralement appelés ports. Ces connecteurs sont situés à l'arrière de l'unité centrale. Des lecteurs de disquettes, de disques durs et laser sont installés et connectés à l'intérieur de l'unité centrale. Il y a des câbles ( série et parallèle, USB, Fire Wire) et sans fil ( infrarouge, Bluetooth) ports.

Ports parallèles

Ce type de port est utilisé pour connecter des appareils externes qui doivent transmettre une grande quantité d'informations sur une courte distance. Un port parallèle transmet généralement 8 bits de données à la fois, 8 à la fois. conducteurs parallèles. À port parallèle l'imprimante et le scanner sont connectés. Le nombre de ports parallèles sur un ordinateur ne dépasse pas trois, et ils portent les noms logiques correspondants LPT1, LPT2, LPT3 (de l'anglais Line PrinTer - ligne d'imprimante).

Ports série

Ce type de port est utilisé pour connecter des souris, des modems et de nombreux autres appareils à l'unité centrale. Grâce à un tel port, un flux de données série de 1 bit circule. Cela peut être comparé à la façon dont la circulation se déplace sur une route à une seule voie. Transmission série les données sont utilisées sur de longues distances. Par conséquent, les ports série sont souvent appelés ports de communication. Le nombre de ports de communication ne dépasse pas quatre et ils reçoivent des noms de COM1 à COM4 (anglais COMmunication port - communication port).

port USB

Un port USB (Universal Serial Bus) est actuellement le moyen le plus courant de connecter des périphériques à moyenne et basse vitesse à un ordinateur. Utilisations du port USB méthode séquentielle l'échange de données. Le port haut débit le plus répandu Type USB 2.0. Si votre ordinateur ne dispose pas de suffisamment de ports USB, cette lacune peut être éliminée en achetant un hub USB doté de plusieurs de ces ports.

Grâce aux lignes intégrées Alimentation USB vous permet souvent d'utiliser des appareils sans leur propre alimentation.

Port FireWire

FireWire (IEEE 1394) - littéralement - Fire Wire (prononcé « Fire Wire ») est port série, prenant en charge un taux de transfert de données de 400 Mbit/s. Ce port est utilisé pour connecter des appareils vidéo à l'ordinateur, tels qu'un magnétoscope, ainsi que d'autres appareils nécessitant transfert rapide une grande quantité d'informations, par exemple, externe dur disques.

Les ports FireWire prennent en charge le Plug and Play et l'enfichage à chaud.

Les ports FireWire sont de deux types. La plupart des ordinateurs de bureau utilisent des ports à 6 broches, tandis que les ordinateurs portables utilisent des ports à 4 broches.

Port sans fil infrarouge

La transmission des données s'effectue via un canal optique dans la plage infrarouge. Les télécommandes des appareils électroménagers fonctionnent de manière similaire - téléviseurs, magnétoscopes, etc. La portée du port infrarouge est de plusieurs mètres, et il est nécessaire d'assurer une visibilité directe entre le récepteur et l'émetteur.

Le port infrarouge est généralement utilisé pour se connecter à un téléphone mobile disposant du même port. Cela vous permet d'accéder à Internet à l'aide d'un téléphone mobile, ce qui est particulièrement important pour les ordinateurs portables dans des conditions non stationnaires.

Module sans fil Bluetooth

Un adaptateur Bluetooth vous permet de connecter sans fil environ 100 appareils situés à une distance allant jusqu'à 10 M. Parallèlement, vous pouvez connecter différents types d'appareils sans fil à un ordinateur équipé d'un tel adaptateur : Téléphones portables, imprimantes, souris, claviers, etc. La transmission des données s'effectue sur un canal radio dans la gamme de fréquences 2,2-2,4 GHz. Le principal avantage est une communication stable quelle que soit la position relative du récepteur et de l'émetteur. Si votre ordinateur ne dispose pas de module Bluetooth intégré, vous pouvez l'acheter séparément et le connecter via un port USB.

Autres composants de la carte mère

La carte mère, en plus des composants informatiques les plus importants répertoriés ci-dessus, contient des puces, des commutateurs et des cavaliers supplémentaires. Tous ces appareils sont nécessaires pour assurer l'interaction des différents appareils informatiques et définir leurs modes de fonctionnement. Par exemple, la carte mère peut contenir des puces nécessitant des tensions d'alimentation différentes. Les paramètres de fonctionnement de l'appareil sont définis par des commutateurs sur la carte système.

Toute unité centrale contient les composants requis qui assurent le fonctionnement de l'ordinateur - une alimentation, une horloge système, une batterie et des indicateurs de signal sur la face avant de l'unité centrale.

L'horloge système détermine la rapidité avec laquelle l'ordinateur peut effectuer des opérations, ce qui est lié à la vitesse d'horloge, mesurée en mégahertz (1 MHz équivaut à 1 million de cycles d'horloge par seconde).

L'horloge système détermine le rythme de l'ensemble de l'ordinateur et synchronise le fonctionnement de la plupart des composants de sa carte mère.

Les cartes d'extension et les emplacements assurent la mise en œuvre du principe dit d'architecture ouverte de la construction d'un ordinateur personnel moderne. Un slot est un connecteur dans lequel la carte est insérée. La présence de slots d'extension sur la carte mère permet de considérer un ordinateur personnel comme un périphérique modifiable. L'extension des capacités de l'ordinateur s'effectue en installant une carte d'extension dans l'emplacement. Un périphérique situé à l'extérieur de l'unité centrale est connecté au connecteur de cette carte à l'aide d'un câble.

Au lieu du terme « carte d'extension », les noms « carte » et « adaptateur » sont souvent utilisés. Les cartes d'extension les plus courantes incluent les cartes vidéo, les cartes son et les modems internes.

Comprendre l'architecture informatique ouverte

La technologie de fabrication d'ordinateurs se développe rapidement, ce qui garantit une croissance continue de leurs performances, de leur capacité de mémoire et, par conséquent, de leur capacité à résoudre des problèmes de plus en plus complexes. Certains appareils s'améliorent rapidement, d'autres sont créés, fondamentalement nouveaux. Avec un développement technologique aussi rapide, il est nécessaire de prévoir un principe de construction d'un ordinateur qui permettrait d'utiliser les dispositifs (blocs) déjà existants, ainsi que de les remplacer par de nouveaux, plus avancés, sans modifier la conception. Tout comme les villes sont construites selon les lois de l’architecture, la conception d’un ordinateur doit se développer selon certaines lois. Le principe principal de la construction d'un ordinateur personnel moderne est le principe de l'architecture ouverte : chaque nouveau bloc doit être compatible logiciel et matériel avec ceux créés précédemment. Cela signifie qu'un ordinateur personnel moderne peut être simplement représenté comme un jeu de construction familier pour enfants composé de blocs. Dans un ordinateur, vous pouvez tout aussi facilement remplacer les anciens cubes (blocs) par de nouveaux, où qu'ils se trouvent, de sorte que le fonctionnement de l'ordinateur n'est pas seulement perturbé, mais devient plus productif. C'est le principe de l'architecture ouverte qui vous permet de ne pas jeter, mais de moderniser un ordinateur précédemment acheté, en remplaçant facilement les unités obsolètes par des unités plus avancées et plus pratiques, ainsi qu'en achetant et en installant de nouvelles unités et composants. De plus, les emplacements pour leur installation (connecteurs) dans tous les ordinateurs sont standards et ne nécessitent aucune modification dans la conception de l'ordinateur lui-même.

Le principe de l'architecture ouverte réside dans les règles de construction d'un ordinateur, selon lesquelles chaque nouveau nœud (bloc) doit être compatible avec l'ancien et être facilement installé au même endroit dans l'ordinateur. 

Questions de contrôle

1. Quels blocs de base forment la structure d'un ordinateur et comment sont-ils liés aux étapes de traitement de l'information ?

2. Quel est le rôle du processeur de l'ordinateur personnel dans le traitement de l'information ?

3. Quel est le principe du contrôle du programme ?

4. Quel est le but et les principaux composants de l'unité centrale ?

5. Quels types de cas d'unités centrales connaissez-vous ?

6. A quoi sert la carte mère ?

7. Quel est le but du bus système dans un ordinateur personnel ?

8. Quelle est l'analogie entre le système de bus et les autoroutes de transport ?

9. Quelles caractéristiques du bus système connaissez-vous ?

10. Qu'est-ce qu'un port informatique ? Quels sont les types de ports et quelle est leur différence ?

11. Pourquoi les cartes d'extension sont-elles nécessaires ?

12. Pourquoi est-il nécessaire d'avoir des slots d'extension ?

13. Quel est le principe de l’architecture ouverte ?

14. Que savez-vous de la fiction, des publications scientifiques populaires, des programmes télévisés et des films sur les capacités et l'utilisation des ordinateurs du futur ?

La principale responsabilité du bus système est de transférer les informations entre le microprocesseur central et le reste des composants électroniques de l'ordinateur. Les appareils sont également adressés via ce bus et des signaux de service spéciaux sont échangés. Ainsi, de manière simplifiée, le bus système peut être représenté comme un ensemble de lignes de signaux, combinées selon leur destination (données, adresses, contrôle). La transmission des informations sur le bus est contrôlée par l'un des appareils qui y sont connectés ou par un nœud spécialement dédié à cet effet, appelé bus arbitre.

Le bus système des IBM PC et IBM PC/XT a été conçu. Pour transmettre seulement 8 bits d'informations à la fois, puisque le microprocesseur 18088 utilisé dans les ordinateurs possédait 8 lignes de données. De plus, le bus système comprenait 20 lignes d'adresse, ce qui limitait l'espace d'adressage à 1 Mo. Pour fonctionner avec des périphériques externes, ce bus fournissait également 4 lignes d'interruption matérielle (IRQ) et 4 lignes pour les périphériques externes nécessitant un accès direct à la mémoire (DMA, Direct Memory Access). Pour connecter les cartes d'extension, des connecteurs spéciaux à 62 broches ont été utilisés. Notez que le bus système et le microprocesseur sont synchronisés à partir d'un générateur d'horloge avec une fréquence de 4,77 MHz. Ainsi, théoriquement, le taux de transfert de données pourrait atteindre plus de 4,5 Mo/s.

1. est un bus

Pour la première fois, les ordinateurs PC/AT utilisant le microprocesseur i80286 ont commencé à utiliser le nouveau bus système ISA (Industry Standard Architecture), qui réalise pleinement les capacités du microprocesseur mentionné. Il se distinguait par la présence d'un connecteur supplémentaire à 36 broches pour les cartes d'extension correspondantes. De ce fait, le nombre de lignes d'adresse a été augmenté de quatre et le nombre de lignes de données de huit. Il était désormais possible de transmettre 16 bits de données en parallèle, et grâce à 24 lignes d'adresses, d'accéder directement à 16 Mo de mémoire système. Le nombre de lignes d'interruption matérielle dans ce bus a été augmenté de 7 à 15 et les canaux DMA de 4 à 7. Il convient de noter que le nouveau bus système ISA incluait pleinement les capacités de l'ancien bus 8 bits, c'est-à-dire tous les appareils utilisés dans le PC /XT pouvaient être utilisés sans problème dans le PC/AT 286. Les cartes mères avec un bus ISA permettaient déjà de synchroniser le fonctionnement du bus lui-même et du microprocesseur avec des fréquences d'horloge différentes, ce qui permettait aux appareils construits sur les cartes d'extension fonctionnent plus lentement que le microprocesseur de base. Cela est devenu particulièrement pertinent lorsque la vitesse d'horloge du processeur dépassait 10-12 MHz. Le bus système ISA a désormais commencé à fonctionner de manière asynchrone avec le processeur à une fréquence de 8 MHz. Ainsi, la vitesse de transfert maximale peut théoriquement atteindre 16 Mo/s.

3.1.2. pneu eisa

Avec l'avènement de nouveaux microprocesseurs, tels que les i80386 et i486, il est devenu évident que l'un des obstacles les plus surmontables à l'augmentation des performances des ordinateurs équipés de ces microprocesseurs est le bus système ISA. Le fait est que les possibilités de ce bus pour construire des systèmes performants de la prochaine génération sont pratiquement épuisées. Le nouveau bus système était censé fournir la plus grande quantité possible de mémoire adressable, un transfert de données 32 bits, y compris en mode DMA, un système d'interruption et d'arbitrage DMA améliorés, une configuration automatique du système et des cartes d'extension. Un tel bus pour IBM PC- les ordinateurs compatibles sont devenus EISA (Extended Industry Standard Architecture). A noter que les cartes mères avec bus EISA étaient initialement destinées à un domaine d'application très spécifique de la nouvelle architecture, à savoir les ordinateurs équipés de sous-systèmes de mémoire externe à haut débit sur disques magnétiques durs avec mémoire cache tampon. Ces ordinateurs sont encore principalement utilisés comme serveurs de fichiers ou postes de travail puissants.

En plus, bien entendu, des cartes EISA spéciales, une carte d'extension 8 ou 16 bits conçue pour un PC/AT ordinaire avec un bus ISA peut être insérée dans le connecteur EISA de la carte mère de l'ordinateur. Ceci est assuré par une solution de conception simple mais vraiment ingénieuse. Les connecteurs EISA ont deux rangées de contacts, dont l'une (en haut) utilise les signaux du bus ISA et la seconde (en bas) utilise les signaux du bus EISA. Les broches des connecteurs EISA sont disposées de manière à ce qu'il y ait une broche de masse à côté de chaque broche de signal. Cela minimise la probabilité de générer des interférences électromagnétiques et réduit la susceptibilité à de telles interférences.

Le bus EISA permet d'adresser l'espace d'adressage de 4 Go disponible pour les microprocesseurs 180386/486. Cependant, l'accès à cet espace est accessible non seulement par le processeur central, mais également par les cartes des dispositifs de contrôle tels que le maître du bus - l'abonné principal (c'est-à-dire les appareils capables de gérer le transfert de données sur le bus), ainsi que les appareils qui peut organiser le mode DMA. La norme EISA prend en charge l'architecture multiprocesseur pour les appareils intelligents (cartes) équipés de leurs propres microprocesseurs. Ainsi, les données provenant par exemple des contrôleurs de disque dur, des contrôleurs graphiques et des contrôleurs réseau peuvent être traitées indépendamment sans charger le processeur principal. Vitesse de transfert de bus théoriquement maximale

EISA en mode dit rafale peut atteindre 33 Mo/s. En mode normal (standard), il ne dépasse bien entendu pas les valeurs connues pour l'ISA.

Le bus EISA fournit une méthode de contrôle centralisée, organisée via un dispositif spécial - un arbitre système. Cela prend en charge l'utilisation de périphériques maîtres sur le bus, mais il est également possible de fournir le bus aux périphériques demandeurs sur une base cyclique.

Comme le bus ISA, le système EISA dispose de 7 canaux DMA. l'exécution des fonctions DMA est entièrement compatible avec des opérations similaires sur le bus ISA, bien qu'elles puissent être un peu plus rapides. Les contrôleurs DMA ont la capacité de prendre en charge les modes de transfert de données 8, 16 et 32 ​​bits. En général, il est possible d'effectuer l'un des quatre cycles d'échange entre le dispositif DMA et la mémoire système. Il s'agit de boucles compatibles ISA qui utilisent 8 cycles d'horloge de bus pour transférer des données ; cycles de type A, exécutés en 6 cycles de bus ; cycles de type B, exécutés en 4 cycles d'horloge de bus, et cycles de type C (ou burst DMA), dans lesquels le transfert de données s'effectue en un cycle d'horloge de bus. Les types de boucles A, B et C sont pris en charge sur les appareils 8, 16 et 32 ​​bits et peuvent automatiquement redimensionner (largeur) les données lorsqu'elles sont transférées vers une mémoire surdimensionnée. La plupart des appareils compatibles ISA qui utilisent DMA peuvent fonctionner jusqu'à 2 fois plus rapidement s'ils sont programmés pour utiliser des boucles A ou B plutôt que les boucles ISA standard (et relativement lentes). Ces performances ne sont obtenues qu'en améliorant l'arbitrage du bus, et non en sacrifiant la compatibilité ISA. Les priorités DMA dans un système peuvent être soit « rotatives » (variables), soit codées en dur. Les lignes d'interruption du bus ISA, qui transportent les demandes d'interruption sous forme de fronts de tension, sont très sensibles au bruit impulsionnel. Par conséquent, en plus des signaux d'interruption actifs sur front habituels sur le bus ISA, le système EISA fournit également des signaux d'interruption actifs sur niveau. De plus, pour chaque interruption, le choix de l'un ou l'autre schéma d'activité peut être programmé à l'avance. Les interruptions actives sur bord elles-mêmes sont conservées dans EISA uniquement pour des raisons de compatibilité avec les « anciens » adaptateurs ISA, dont les demandes d'interruption sont traitées par un circuit sensible aux bords. Il est clair que les interruptions actives de niveau sont moins sensibles au bruit et aux interférences que les interruptions classiques. De plus, (théoriquement) un nombre infini de niveaux d'interruption peuvent être transmis sur la même ligne physique. De cette façon, une ligne d'interruption peut être utilisée pour plusieurs requêtes.

Pour les ordinateurs dotés d'un bus EISA, une configuration automatique du système est fournie. Chaque fabricant de cartes d'extension pour ordinateurs équipés d'un bus EISA fournit des fichiers de configuration spécifiques avec ces cartes. Les informations de ces fichiers sont utilisées pendant la phase de préparation du système

travail, qui consiste à répartir les ressources informatiques entre des tableaux distincts. Pour les "anciennes" cartes d'adaptation, l'utilisateur doit sélectionner la position correcte des commutateurs DIP (Fig. 25) et des cavaliers, cependant, le programme de service sur les ordinateurs EISA vous permet d'afficher les positions définies des commutateurs correspondants sur l'écran du moniteur et donne quelques recommandations pour leur installation correcte. De plus, l'architecture EISA prévoit l'attribution de certains groupes d'adresses d'E/S pour des emplacements de bus spécifiques - chaque emplacement d'extension se voit attribuer une plage d'adresses de 4 Ko, ce qui évite également les conflits entre les cartes EISA individuelles.

A noter que les ordinateurs utilisant des cartes mères avec un bus EISA sont assez chers. De plus, le bus est toujours cadencé à une fréquence d'environ 8 à 10 MHz et la vitesse de transfert augmente principalement en raison d'une augmentation de la largeur du bus de données.