ยาง (รสบัส) คือชุดของเส้นทั้งหมด (ตัวนำบนเมนบอร์ด) ซึ่งส่วนประกอบพีซีและอุปกรณ์แลกเปลี่ยนข้อมูล บัสได้รับการออกแบบมาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป เรียกว่าบัสที่เชื่อมต่ออุปกรณ์เพียงสองตัวเท่านั้น ท่าเรือ- ในรูป รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างบัส

รถบัสมีที่สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก – สล็อตซึ่งส่งผลให้กลายเป็นส่วนหนึ่งของบัสและสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อื่น ๆ ทั้งหมดที่เชื่อมต่ออยู่ได้

ข้าว. 1. โครงสร้างรถโดยสาร

รถบัสในพีซี แตกต่างกันในพวกเขา วัตถุประสงค์การทำงาน :

• บัสระบบ(หรือบัส CPU) ถูกใช้โดยชิป Cipset เพื่อส่งข้อมูลไปและกลับ (ดูรูปที่ 1 ประกอบ)
• ยางออกแบบมาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง CPU และหน่วยความจำแคช (ดูรูปที่ 1)
• บัสหน่วยความจำใช้เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง RAM และ CPU
• บัส I/Oข้อมูลแบ่งออกเป็นมาตรฐานและท้องถิ่น

บัส I/O โลคัล เป็นบัสความเร็วสูงที่ออกแบบมาเพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงความเร็วสูง (อะแดปเตอร์วิดีโอ การ์ดเครือข่าย การ์ดสแกนเนอร์ ฯลฯ) และบัสระบบที่ควบคุมโดย CPU ปัจจุบันบัส PCI ถูกใช้เป็นบัสภายในเครื่อง เพื่อเพิ่มความเร็วอินพุต/เอาท์พุตวิดีโอและปรับปรุงประสิทธิภาพของพีซีเมื่อประมวลผลภาพ 3D Intel ได้พัฒนาบัส AGP ( เร่งกราฟิกท่าเรือ).

ยางมาตรฐานฉัน/โอ ใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ช้ากว่า (เช่น เมาส์ คีย์บอร์ด โมเด็ม การ์ดเสียงเก่า) กับรถบัสที่ระบุไว้ข้างต้น จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มีการใช้บัสมาตรฐาน ISA เป็นบัสนี้ ปัจจุบันเป็นบัส USB

รถบัสมีสถาปัตยกรรมของตัวเองซึ่งช่วยให้สามารถนำคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดมาใช้ได้นั่นคือความสามารถในการ การเชื่อมต่อแบบขนานอุปกรณ์ภายนอกเกือบไม่จำกัดจำนวนและรับประกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เหล่านั้น สถาปัตยกรรมของบัสใดๆ มีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

• สายสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล (บัสข้อมูล);
• บรรทัดสำหรับระบุข้อมูล (บัสที่อยู่)
• สายควบคุมข้อมูล (บัสควบคุม);
• ตัวควบคุมบัส

คอนโทรลเลอร์ บัสควบคุมโปรเซสเซอร์สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลและสัญญาณบริการและมักจะใช้งานในรูปแบบของชิปแยกต่างหากหรือในรูปแบบของชุดชิปที่เข้ากันได้ - ชิปเซ็ต

บัสข้อมูล ให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง CPU การ์ดเอ็กซ์แพนชันที่ติดตั้งในช่อง และหน่วยความจำ RAM ยิ่งความกว้างของบัสสูงเท่าใด ข้อมูลก็ยิ่งสามารถถ่ายโอนต่อรอบสัญญาณนาฬิกาได้มากขึ้น และประสิทธิภาพของพีซีก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น คอมพิวเตอร์ที่มีโปรเซสเซอร์ 80286 มีบัสข้อมูล 16 บิต คอมพิวเตอร์ที่มี CPU 80386 และ 80486 มีบัสข้อมูล 32 บิต และคอมพิวเตอร์ที่ใช้ CPU ตระกูล Pentium มีบัสข้อมูล 64 บิต

รถบัสที่อยู่ ทำหน้าที่ระบุที่อยู่ของอุปกรณ์พีซีใด ๆ ที่ CPU แลกเปลี่ยนข้อมูล ส่วนประกอบพีซีแต่ละส่วน การลงทะเบียน I/O แต่ละรายการ และเซลล์ RAM มีที่อยู่ของตัวเองและรวมอยู่ในพื้นที่ที่อยู่ทั่วไปของพีซี รหัสประจำตัวจะถูกส่งผ่านบัสที่อยู่ ( ที่อยู่) ผู้ส่งและ (หรือ) ผู้รับข้อมูล

เพื่อเร่งความเร็วในการแลกเปลี่ยนข้อมูล จึงมีการใช้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลระดับกลาง - แรม – แรม- ในกรณีนี้จำนวนข้อมูลที่สามารถจัดเก็บได้ชั่วคราวจะมีบทบาทชี้ขาด ปริมาณขึ้นอยู่กับ บนความกว้างของแอดเดรสบัส(จำนวนบรรทัด) และจากจำนวนที่อยู่สูงสุดที่เป็นไปได้ที่สร้างโดยโปรเซสเซอร์บนแอดเดรสบัส เช่น เกี่ยวกับจำนวนเซลล์ RAM ที่สามารถกำหนดที่อยู่ได้ จำนวนเซลล์ RAM ไม่ควรเกิน 2n โดยที่ n– ความกว้างบัสแอดเดรส มิฉะนั้นบางเซลล์จะไม่ถูกใช้เนื่องจากโปรเซสเซอร์ไม่สามารถจัดการเซลล์เหล่านั้นได้

ใน ระบบไบนารี่ใน Radix ขนาดหน่วยความจำสูงสุดที่สามารถระบุตำแหน่งได้คือ 2n โดยที่ n– จำนวนสายรถประจำทางที่อยู่

ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ 8088 มีบรรทัดที่อยู่ 20 บรรทัด จึงสามารถระบุหน่วยความจำ 1 MB ได้ (2 20 = 1,048,576 ไบต์ = 1024 KB) ในพีซีที่ใช้โปรเซสเซอร์ 80286 แอดเดรสบัสเพิ่มขึ้นเป็น 24 บิต และโปรเซสเซอร์ 80486, Pentium, Pentium MMX และ Pentium II มีแอดเดรสบัส 32 บิตอยู่แล้ว ซึ่งคุณสามารถจัดการหน่วยความจำ 4 GB ได้

รถบัสควบคุม ส่งสัญญาณบริการจำนวนหนึ่ง: การเขียน/อ่าน ความพร้อมในการรับ/ส่งข้อมูล การยืนยันการรับข้อมูล การขัดจังหวะของฮาร์ดแวร์ การควบคุม และอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจในการส่งข้อมูล

ลักษณะสำคัญของยาง

ความกว้างของบัส กำหนดโดยจำนวนตัวนำขนานที่รวมอยู่ในนั้น บัส ISA ตัวแรกสำหรับ IBM PC เป็นแบบ 8 บิต นั่นคือ มันสามารถส่ง 8 บิตพร้อมกันได้ System Bus ของพีซีสมัยใหม่ เช่น Pentium IV เป็นแบบ 64 บิต

แบนด์วิธ ยาง กำหนดโดยจำนวนไบต์ของข้อมูลที่ถ่ายโอนผ่านบัสต่อวินาที

เมื่อคำนวณปริมาณงานของบัส AGP เช่นคุณควรคำนึงถึงโหมดการทำงานของมันด้วย: โดยการเพิ่มความถี่สัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์วิดีโอเป็นสองเท่าและการเปลี่ยนโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลทำให้สามารถเพิ่มปริมาณงานของบัสได้สองเท่า (2 โหมด x) หรือสี่ครั้ง (โหมด 4 x) ซึ่งเทียบเท่ากับการเพิ่มความถี่สัญญาณนาฬิกาบัสตามจำนวนครั้งที่สอดคล้องกัน (สูงสุด 133 และ 266 MHz ตามลำดับ)

อุปกรณ์ภายนอกเชื่อมต่อกับรถโดยสารผ่าน อินเตอร์เฟซ (อินเทอร์เฟซ– การจับคู่) ซึ่งเป็นชุดคุณลักษณะต่างๆ ของอุปกรณ์ต่อพ่วงพีซีที่กำหนดองค์กรของการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ดังกล่าวกับโปรเซสเซอร์กลาง

ลักษณะดังกล่าวรวมถึงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและเวลา ชุดสัญญาณควบคุม โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูล และคุณสมบัติการออกแบบของการเชื่อมต่อ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างส่วนประกอบพีซีจะทำได้ก็ต่อเมื่ออินเทอร์เฟซของส่วนประกอบเหล่านี้เข้ากันได้

มาตรฐานบัสพีซี

หลักการของความเข้ากันได้ของ IBM แสดงถึงมาตรฐานของอินเทอร์เฟซ ส่วนประกอบแต่ละส่วนพีซีซึ่งจะกำหนดความยืดหยุ่นของระบบโดยรวมเช่น ความสามารถในการเปลี่ยนการกำหนดค่าระบบและเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆได้ตามความจำเป็น ในกรณีที่อินเทอร์เฟซไม่เข้ากัน จะใช้คอนโทรลเลอร์ นอกจากนี้ ความยืดหยุ่นและการรวมระบบทำได้โดยการแนะนำตัวกลาง อินเทอร์เฟซมาตรฐานเช่น อินเทอร์เฟซจำเป็นสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ต่อพ่วงอินพุตและเอาต์พุตที่สำคัญที่สุด

บัสระบบ ออกแบบมาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างซีพียู หน่วยความจำ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่รวมอยู่ในระบบ บัสระบบประกอบด้วย:

• GTL ซึ่งมีความลึกบิต 64 บิตความถี่สัญญาณนาฬิกา 66, 100 และ 133 MHz
• EV6 ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่ให้คุณเพิ่มความถี่สัญญาณนาฬิกาเป็น 377 MHz

ยาง กำลังได้รับการปรับปรุงให้สอดคล้องกับการพัฒนาอุปกรณ์ต่อพ่วงพีซี ในตาราง รูปที่ 2 แสดงคุณลักษณะของบัส I/O บางตัว

ยางอสถือเป็นมาตรฐานพีซีมาหลายปีแล้ว แต่ยังคงมีอยู่ในพีซีบางเครื่องในปัจจุบันพร้อมกับบัส PCI สมัยใหม่ Intel ร่วมกับ Microsoft ได้พัฒนากลยุทธ์เพื่อยุติการใช้ ISA Bus ในตอนแรก มีการวางแผนที่จะกำจัดตัวเชื่อมต่อ ISA บนเมนบอร์ด และต่อมากำจัดสล็อต ISA และเชื่อมต่อดิสก์ไดรฟ์ เมาส์ คีย์บอร์ด เครื่องสแกน เข้ากับบัส USB และฮาร์ดไดรฟ์ ไดรฟ์ซีดีรอม– ไปยังบัส IEEE 1394 อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของพีซีจำนวนมากที่มีบัส ISA จะเป็นที่ต้องการสักระยะหนึ่ง

ยาง อีซ่า กลายเป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของบัส ISA เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบและความเข้ากันได้ของส่วนประกอบต่างๆ ยางชนิดนี้ไม่ค่อยมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมี ค่าใช้จ่ายสูงและทรูพุตที่ด้อยกว่าทรูพุตของบัส VESA ที่ปรากฏในตลาด

ตารางที่ 2. ข้อมูลจำเพาะของบัส I/O

ยาง วีซ่า , หรือ วีแอลบี , ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อ CPU กับอุปกรณ์ต่อพ่วงที่รวดเร็วและเป็นส่วนขยายของบัส ISA สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลวิดีโอ

ยาง พีซีไอ ได้รับการพัฒนา โดยอินเทลสำหรับโปรเซสเซอร์ Pentium และสมบูรณ์แบบ ยางใหม่- หลักการพื้นฐานที่เป็นพื้นฐานของบัส PCI คือการใช้สิ่งที่เรียกว่าบริดจ์ ซึ่งสื่อสารระหว่างบัส PCI และบัสประเภทอื่นๆ บัส PCI ใช้หลักการ Bus Mastering ซึ่งแสดงถึงความสามารถของอุปกรณ์ภายนอกในการควบคุมบัสเมื่อส่งข้อมูล (โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของ CPU) ในระหว่างการถ่ายโอนข้อมูล อุปกรณ์ที่รองรับ Bus Mastering จะเข้าควบคุมบัสและกลายเป็นอุปกรณ์หลัก ในกรณีนี้ ซีพียูมีอิสระในการทำงานอื่นๆ ในขณะที่มีการถ่ายโอนข้อมูล ในความทันสมัย

บนเมนบอร์ด ความถี่สัญญาณนาฬิกาบัส PCI ถูกตั้งค่าเป็นครึ่งหนึ่งของความถี่สัญญาณนาฬิกาบัสระบบ กล่าวคือ ที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาของระบบบัส 66 เมกะเฮิรตซ์บัส PCI จะทำงานที่ความถี่ 33 MHz ปัจจุบัน บัส PCI ได้กลายเป็นมาตรฐานทั่วไปในบรรดาบัส I/O

ยาง เอจีพี – บัสอินพุต/เอาท์พุตภายในความเร็วสูงที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับความต้องการของระบบวิดีโอ เชื่อมต่ออะแดปเตอร์วิดีโอ (ตัวเร่งความเร็ว 3D) เข้ากับระบบหน่วยความจำพีซี บัส AGP ได้รับการออกแบบตามสถาปัตยกรรมบัส PCI ดังนั้นจึงเป็นแบบ 32 บิตเช่นกัน อย่างไรก็ตามเธอก็มีเช่นกัน คุณสมบัติเพิ่มเติมการเพิ่มปริมาณงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านการใช้ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น

ยาง ยูเอสบี ได้รับการพัฒนาโดยผู้นำในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคม Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงนอกเคสพีซี ความเร็วในการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านบัส USB คือ 12 Mbit/s หรือ 15 MB/s สำหรับคอมพิวเตอร์ที่มีบัส USB คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ จอยสติ๊ก และเครื่องพิมพ์ โดยไม่ต้องปิดเครื่อง อุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดจะต้องติดตั้งขั้วต่อ USB และเชื่อมต่อกับพีซีผ่านยูนิตระยะไกลแยกต่างหากที่เรียกว่า ฮับ ​​USB , หรือ ฮับ , ซึ่งคุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงเข้ากับพีซีของคุณได้มากถึง 127 เครื่อง สถาปัตยกรรมของบัส USB แสดงไว้ในรูปที่ 1 4.

ยาง SCSI (เล็กคอมพิวเตอร์ระบบอินเทอร์เฟซ)ให้ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 320 MB/s และอนุญาตให้เชื่อมต่อกับอะแดปเตอร์หนึ่งตัวบนอุปกรณ์สูงสุดแปดเครื่อง: ฮาร์ดไดรฟ์ ไดรฟ์ซีดีรอม เครื่องสแกน กล้องถ่ายภาพและวิดีโอ คุณสมบัติที่โดดเด่นบัส SCSI เป็นแบบลูปเคเบิล บัส SCSI เชื่อมต่อกับพีซีบัส (ISA หรือ PCI) ผ่านทาง อะแดปเตอร์โฮสต์ (เจ้าภาพอะแดปเตอร์- อุปกรณ์แต่ละชิ้นที่เชื่อมต่อกับบัส SCSI สามารถเริ่มต้นการสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นได้

ยาง อีอีอี 1394 – เป็นมาตรฐานบัสอนุกรมท้องถิ่นความเร็วสูงที่พัฒนาโดย Apple และ เท็กซัส อินสทรูเมนท์ส- บัส IEEE 1394 ได้รับการออกแบบมาเพื่อการสื่อสาร ข้อมูลดิจิทัลระหว่าง

พีซีและอื่น ๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อ ฮาร์ดไดรฟ์และอุปกรณ์สำหรับประมวลผลข้อมูลเสียงและวิดีโอตลอดจนการทำงาน แอปพลิเคชั่นมัลติมีเดีย- สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 1600 MB/s และทำงานพร้อมกันกับอุปกรณ์หลายตัวที่ส่งข้อมูลด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับ SCSI

อุปกรณ์เกือบทุกชนิดที่สามารถทำงานกับ SCSI สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ IEEE 1394 ซึ่งรวมถึงดิสก์ไดรฟ์ทุกประเภท รวมถึงฮาร์ดไดรฟ์ ออปติคัลไดรฟ์ ซีดีรอม ดีวีดี กล้องวิดีโอดิจิทัล และอุปกรณ์ ขอขอบคุณดังกล่าว ความเป็นไปได้ที่กว้างขวางบัสนี้มีแนวโน้มมากที่สุดในการรวมคอมพิวเตอร์เข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ปัจจุบันมีการผลิตอะแดปเตอร์ IEEE 1394 สำหรับบัส PCI

ยาง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

เปอร์เซ็นต์เฉลี่ยเป็นคะแนน: 100%
คะแนนโหวตทั้งหมด: 1
เฉลี่ย: 5

ด้วยการช่วยโครงการ BEST-EXAM คุณทำให้ทุกคนเข้าถึงการศึกษาได้มากขึ้น และมีส่วนร่วมด้วยเช่นกัน -
แบ่งปันบทความนี้บนโซเชียลเน็ตเวิร์ก!

บัสระบบได้รับการออกแบบเพื่อสื่อสารระหว่างโปรเซสเซอร์และอุปกรณ์ภายนอกในคอมพิวเตอร์ที่ใช้ อุปกรณ์พิเศษควบคุม - อะแดปเตอร์หรือตัวควบคุม หลังทั้งหมดเชื่อมต่อกับบัสระบบโดยใช้ขั้วต่อมาตรฐาน โดยปกติแล้วบัสจะถูกแบ่งออกเป็นสามประเภทตามวัตถุประสงค์การใช้งาน: ที่อยู่ ข้อมูล และการควบคุม ซึ่งมีความลึกของบิตที่แตกต่างกัน นั่นคือจำนวนข้อมูลที่ส่งผ่าน ประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้ส่วนใหญ่จะพิจารณาจากความเร็วของคอมพิวเตอร์

บัสระบบสามารถทำงานในมาตรฐานหลักต่อไปนี้: MCA, ISA, VESA, EISA, PCI เป็นเวลานานแล้วที่บัส ISA ถือเป็นมาตรฐานที่ชัดเจนในด้านคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของบัสระบบ XT 8 บิตและ IBM PC โดยมีบรรทัดขัดจังหวะแปดบรรทัดสำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก เช่นเดียวกับสี่บรรทัดสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง

บัสระบบและไมโครโปรเซสเซอร์ทำงานที่ความถี่ 4.77 MHz และความเร็วอาจอยู่ที่ประมาณ 4.5 MB ต่อวินาที คอมพิวเตอร์รุ่นต่อไปใช้บัสขนาด 16 บิตอยู่แล้ว ซึ่งต้องขอบคุณบรรทัดที่อยู่ 24 เส้น ทำให้สามารถเข้าถึงโดยตรงไปยัง แรมในขณะนั้นปริมาณของมันคือ 16 MB

บัสนี้ใช้การขัดจังหวะฮาร์ดแวร์สิบหกครั้งแทนที่จะเป็นแปดช่อง และจำนวนช่องทางสำหรับการเข้าถึงข้อมูลโดยตรงมีอยู่แล้วแปดช่อง ไม่ใช่สี่ช่อง ตอนนี้บัสทำงานแบบอะซิงโครนัสกับไมโครโปรเซสเซอร์ที่ความถี่ 6 MHz และทำให้ความเร็วในการถ่ายโอนเพิ่มขึ้นเป็น 16 MB ต่อวินาที ตอนนี้ให้ความสามารถในการทำงานกับอุปกรณ์ความเร็วต่ำแล้ว แต่ไม่สามารถให้การทำงานที่มีประสิทธิภาพได้ อุปกรณ์ที่ทันสมัย- สิ่งนี้มีอิทธิพลต่อบัสระบบประเภทใหม่

ในปี 1987 ได้มีการพัฒนาบัสระบบ MCA ซึ่งกลายเป็นบัสแรกที่มีประสิทธิภาพสูง มันแตกต่างตรงที่ความเร็วในการทำงานคือ 10 MHz และตัวบัสเองก็กลายเป็น 32 บิตแล้ว ซึ่งเพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนเป็น 20 MB ต่อวินาที อย่างไรก็ตาม เนื่องจากรถบัสเข้ากันไม่ได้ จึงไม่สามารถใช้ตัวควบคุมที่ออกแบบมาสำหรับบัส ISA ได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสถาปัตยกรรมจึงไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

บัสระบบ EISA ได้รับการพัฒนาในปี 1989 โดยเป็น ISA เวอร์ชันปรับปรุง ตัวเชื่อมต่อทำให้สามารถเสียบได้ไม่เพียงแต่ตัวควบคุมของคุณเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวควบคุมสำหรับ ISA ด้วย มันทำงานที่ความถี่ 8-10 MHz ในขณะที่ความกว้างบิตของมันคือ 32 ซึ่งช่วยให้สามารถส่งได้สูงสุด 4 GB บรรลุความเร็วการแลกเปลี่ยนข้อมูล 33 MB ต่อวินาที ข้อเสียของบัสนี้คือการแลกเปลี่ยนข้อมูลความเร็วต่ำเมื่อประมวลผลกราฟิก รูปภาพ และค่อนข้างมาก ราคาสูงตัวควบคุม

ได้รับการพัฒนาสำหรับโปรเซสเซอร์ Pentium ใหม่ แต่ยังสามารถใช้บนแพลตฟอร์มอื่นได้เช่นกัน จะช่วยให้คุณเชื่อมต่อได้ถึงสิบ อุปกรณ์ต่างๆ- บัสนี้ใช้ 32 หรือ 64 บิต และความเร็วในการถ่ายโอนคือ 132 และ 264 MB ต่อวินาที

ปัจจุบันเมนบอร์ดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ผ่านทาง AGP บัส ซึ่งทำได้ กราฟิกการ์ดใช้ RAM ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เธอสามารถรับมือได้ กราฟิกที่ทันสมัยซึ่งควรจะเลื่อนไปทั่วจอภาพด้วย ความเร็วสูงซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับ PCI ที่จะจัดการ เมื่อใช้ PCI การเพิ่มหน่วยความจำบนอะแดปเตอร์วิดีโอนั้นทำไม่ได้เนื่องจากความเร็วในการทำงานและแบนด์วิดท์บัสที่จำกัด ความถี่บัสระบบ AGP ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างหน่วยความจำวิดีโอและ RAM ได้โดยตรง ซึ่งไม่สามารถทำได้เมื่อใช้มาตรฐานอื่นสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้

คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหลายอย่าง ส่วนประกอบต่างๆนี่คือโปรเซสเซอร์กลาง, หน่วยความจำ, ฮาร์ดไดรฟ์รวมถึงอุปกรณ์เพิ่มเติมและอุปกรณ์ภายนอกจำนวนมาก เช่น หน้าจอ เมาส์ คีย์บอร์ด แฟลชไดรฟ์ปลั๊กอิน และอื่นๆ ทั้งหมดนี้จะต้องถูกควบคุมโดยโปรเซสเซอร์ การส่งและรับข้อมูล การส่งสัญญาณ การเปลี่ยนสถานะ

เพื่อดำเนินการโต้ตอบนี้ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดจะเชื่อมต่อถึงกันและเชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์ผ่านทางบัส ยางพารานั่นเอง เส้นทางทั่วไปซึ่งข้อมูลจะถูกถ่ายโอนจากส่วนประกอบหนึ่งไปยังอีกส่วนประกอบหนึ่ง ในบทความนี้เราจะดูที่บัสคอมพิวเตอร์หลักประเภทรวมถึงอุปกรณ์ใดบ้างที่ใช้ในการเชื่อมต่อและเหตุใดจึงจำเป็น

อย่างที่ฉันบอกไปแล้วว่าบัสเป็นอุปกรณ์ที่ให้คุณเชื่อมต่อส่วนประกอบคอมพิวเตอร์หลายอย่าง แต่สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายตัวเข้ากับบัสเดียวได้ และบัสแต่ละตัวจะมีช่องสำหรับเชื่อมต่อสายเคเบิลหรือการ์ดของตัวเอง

ที่จริงแล้วยางก็คือชุดหนึ่ง สายไฟรวบรวมเป็นมัดในนั้นมีสายไฟและสายสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูล บัสสามารถทำได้ไม่ใช่ในรูปแบบของสายไฟภายนอก แต่สร้างไว้ในวงจรเมนบอร์ด

ตามวิธีการส่งข้อมูล บัสจะถูกแบ่งออกเป็นแบบอนุกรมและแบบขนาน รถเมล์อนุกรมส่งข้อมูลผ่านสายหนึ่งทีละบิตใน รถเมล์คู่ขนานการส่งข้อมูลจะถูกแบ่งระหว่างตัวนำหลายตัวและสามารถส่งได้ มากกว่าข้อมูล.

ประเภทของบัสระบบ

บัสคอมพิวเตอร์ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามวัตถุประสงค์ พวกเขาอยู่ที่นี่:

• บัสข้อมูล- บัสทั้งหมดที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง สามารถใช้วิธีอนุกรมและขนานในการส่งข้อมูล และสามารถส่งได้ครั้งละหนึ่งถึงแปดบิต ขึ้นอยู่กับขนาดของข้อมูลที่สามารถถ่ายโอนได้ในแต่ละครั้ง บัสดังกล่าวจะแบ่งออกเป็น 8, 16, 32 และแม้แต่ 64 บิต
• ที่อยู่รถโดยสาร- เชื่อมต่อกับพื้นที่บางส่วนของโปรเซสเซอร์และอนุญาตให้คุณเขียนและอ่านข้อมูลจาก RAM
• รถโดยสารไฟฟ้า- รถโดยสารเหล่านี้จ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เชื่อมต่ออยู่
• รถบัสจับเวลา- บัสนี้จะส่งสัญญาณนาฬิกาของระบบเพื่อซิงโครไนซ์อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
• รถบัสส่วนต่อขยาย- ให้คุณเชื่อมต่อส่วนประกอบเพิ่มเติม เช่น การ์ดเสียงหรือทีวี

ขณะเดียวกัน ยางทั้งหมดสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท เหล่านี้คือบัสระบบหรือ ยางภายในคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อโปรเซสเซอร์กับส่วนประกอบหลักของคอมพิวเตอร์บนเมนบอร์ด เช่น หน่วยความจำ ประเภทที่สองคือบัส I/O ซึ่งออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ บัสเหล่านี้เชื่อมต่อกับบัสระบบผ่านบริดจ์ซึ่งใช้งานในรูปแบบของชิปโปรเซสเซอร์

บัสต่อขยายยังเชื่อมต่อกับบัส I/O อีกด้วย สำหรับรถบัสเหล่านี้มีการเชื่อมต่อส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์เช่นการ์ดเครือข่ายการ์ดแสดงผลการ์ดเสียงฮาร์ดไดรฟ์และอื่น ๆ และเราจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความนี้

ต่อไปนี้เป็นประเภทบัสทั่วไปในคอมพิวเตอร์สำหรับการขยาย:

• อส- สถาปัตยกรรมมาตรฐานอุตสาหกรรม
• อีซ่า- สถาปัตยกรรมมาตรฐานอุตสาหกรรมเพิ่มเติม
• เอ็ม.ซี.เอ.- สถาปัตยกรรมไมโครแชนเนล
• วีซ่า- สมาคมมาตรฐานวิดีโออิเล็กทรอนิกส์
• พีซีไอ- การเชื่อมต่อส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วง;
• PCI-E- อุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนประกอบเชื่อมต่อระหว่างกันด่วน;
• พีซีเอ็มซีไอเอ- สมาคมอุตสาหกรรมการ์ดหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (หรือที่เรียกว่าพีซีบัส)
• เอจีพี- พอร์ตกราฟิกเร่งความเร็ว;
• SCSI- อินเตอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก

ทีนี้เรามาดูบัสคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเหล่านี้กันดีกว่า

รถบัสไอเอสเอ

ก่อนหน้านี้นี่เป็นบัสขยายประเภทที่ใช้บ่อยที่สุด ได้รับการพัฒนาโดย IBM เพื่อใช้ในคอมพิวเตอร์ IBM PC-XT บัสนี้มีความกว้าง 8 บิต ซึ่งหมายความว่าสามารถส่งได้ครั้งละ 8 บิตหรือหนึ่งไบต์ รถบัสทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกา 4.77 MHz

สำหรับโปรเซสเซอร์ IBM PC-AT 80286 การออกแบบบัสได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อให้สามารถส่งข้อมูลได้ครั้งละ 16 บิต บางครั้งบัส ISA เวอร์ชัน 16 บิตเรียกว่า AT

การปรับปรุงอื่นๆ ของบัสนี้ ได้แก่ การใช้บรรทัดที่อยู่ 24 บรรทัด ซึ่งทำให้สามารถระบุหน่วยความจำขนาด 16 เมกะไบต์ได้ ยางนี้มี เข้ากันได้ย้อนหลังด้วยเวอร์ชัน 8 บิต ดังนั้นการ์ดเก่าทั้งหมดจึงสามารถใช้ได้ที่นี่ บัสเวอร์ชันแรกทำงานที่ความถี่โปรเซสเซอร์ 4.77 MHz ในการใช้งานครั้งที่สองความถี่เพิ่มขึ้นเป็น 8 MHz

เอ็มซีเอ บัส

IBM พัฒนาบัสนี้เพื่อทดแทน ISA สำหรับคอมพิวเตอร์ PS/2 ซึ่งเปิดตัวในปี 1987 ยางได้รับการปรับปรุงมากยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับ ISA ตัวอย่างเช่น ความถี่เพิ่มขึ้นเป็น 10 MHz ซึ่งส่งผลให้ความเร็วเพิ่มขึ้น และบัสสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ครั้งละ 16 หรือ 32 บิต

เทคโนโลยี Bus Mastering ก็ถูกเพิ่มเข้ามาเช่นกัน บอร์ดขยายแต่ละตัวมีโปรเซสเซอร์ขนาดเล็ก ซึ่งโปรเซสเซอร์เหล่านี้ควบคุมกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลส่วนใหญ่ ทำให้มีทรัพยากรของโปรเซสเซอร์หลักเพิ่มขึ้น

ข้อดีอย่างหนึ่งของบัสนี้คืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อมีเป็นของตัวเอง ซอฟต์แวร์ซึ่งหมายความว่าต้องมีการแทรกแซงผู้ใช้น้อยที่สุดในการกำหนดค่า บัส MCA ไม่รองรับการ์ด ISA อีกต่อไป และ IBM ตัดสินใจเรียกเก็บเงินจากผู้ผลิตรายอื่นสำหรับการใช้เทคโนโลยีนี้ ทำให้ไม่เป็นที่นิยมและขณะนี้ไม่ได้นำไปใช้ที่ใดแล้ว

รถเมล์อีซ่า

ยางชนิดนี้ได้รับการพัฒนาโดยกลุ่มผู้ผลิตเพื่อเป็นทางเลือกแทน MCA บัสได้รับการดัดแปลงให้ส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณ 32 บิตพร้อมความสามารถในการเข้าถึงหน่วยความจำ 4 GB เช่นเดียวกับ MCA การ์ดแต่ละใบใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ และสามารถติดตั้งไดรเวอร์โดยใช้ดิสก์ได้ แต่รถบัสยังคงวิ่งอยู่ที่ 8 MHz เพื่อรองรับการ์ด ISA

สล็อต EISA มีความลึกเป็นสองเท่าของ ISA หากใส่การ์ด ISA จะใช้เฉพาะสล็อตแถวบนสุดเท่านั้น ในขณะที่ EISA จะใช้สล็อตทั้งหมด การ์ด EISA มีราคาแพงและโดยทั่วไปจะใช้บนเซิร์ฟเวอร์

รถบัส VESA

บัส VESA ได้รับการพัฒนาเพื่อสร้างมาตรฐานวิธีการส่งสัญญาณวิดีโอ และแก้ปัญหาของผู้ผลิตแต่ละรายที่พยายามสร้างบัสของตัวเองขึ้นมา

บัส VESA มีช่องรับส่งข้อมูลแบบ 32 บิตและสามารถทำงานที่ความถี่ 25 และ 33 MHz มันทำงานที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเดียวกันกับโปรเซสเซอร์กลาง แต่สิ่งนี้กลับกลายเป็นปัญหา ความถี่ของโปรเซสเซอร์เพิ่มขึ้นและความเร็วของการ์ดแสดงผลต้องเพิ่มขึ้น และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เร็วขึ้นก็มีราคาแพงขึ้น เพราะปัญหานี้ รถบัส VESAเมื่อเวลาผ่านไป PCI ก็ถูกแทนที่ด้วย

มีช่อง VESA ชุดเพิ่มเติมตัวเชื่อมต่อดังนั้นตัวการ์ดจึงมีขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ความเข้ากันได้ของ ISA ยังคงอยู่

บัส PCI

Peripheral Component Interconnect (PCI) คือการพัฒนาล่าสุดในส่วนขยายบัส เป็นมาตรฐานปัจจุบันสำหรับการ์ดเอ็กซ์แพนชันคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล Intel พัฒนาเทคโนโลยีนี้ในปี 1993 สำหรับโปรเซสเซอร์ Pentium บัสนี้เชื่อมต่อโปรเซสเซอร์กับหน่วยความจำและอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ

PCI รองรับการถ่ายโอนข้อมูลแบบ 32 และ 64 บิต ปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอนเท่ากับขนาดบิตของโปรเซสเซอร์ 32 โปรเซสเซอร์บิตจะใช้บัส 32 บิต และบัส 64 บิต จะใช้บัส 64 บิต รถบัสทำงานที่ความถี่ 33 MHz

PCI สามารถใช้เทคโนโลยีปลั๊กได้ และเล่น(พีแอนด์พี). การ์ด PCI ทั้งหมดรองรับ PnP ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้สามารถเชื่อมต่อได้ แผนที่ใหม่ให้เปิดคอมพิวเตอร์ของคุณ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะรู้จักและกำหนดค่าโดยอัตโนมัติ

ที่นี่รองรับการควบคุมบัสด้วย มีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลบางอย่าง ดังนั้นโปรเซสเซอร์จึงใช้เวลาประมวลผลน้อยลง การ์ด PCI ส่วนใหญ่ทำงานที่ 5 โวลต์ แต่มีการ์ดบางประเภทที่ต้องใช้ไฟ 3 โวลต์

เอจีพี บัส

ความจำเป็นในการส่งสัญญาณวิดีโอ คุณภาพสูงนำไปสู่การพัฒนา AGP อย่างรวดเร็ว พอร์ตกราฟิกเร่งความเร็ว (AGP) เชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์และทำงานที่ความเร็วบัสโปรเซสเซอร์ ซึ่งหมายความว่าสัญญาณวิดีโอจะถูกถ่ายโอนไปยังการ์ดวิดีโอเพื่อการประมวลผลที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

AGP ใช้ RAM ของคอมพิวเตอร์เพื่อจัดเก็บภาพ 3 มิติ สิ่งนี้ทำให้การ์ดกราฟิกมีหน่วยความจำวิดีโอไม่จำกัดเป็นหลัก เพื่อเร่งความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล Intel ได้พัฒนา AGP ให้เป็นเส้นทางโดยตรงสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลไปยังหน่วยความจำ ช่วงความเร็วในการถ่ายโอนคือ 264 Mbit ถึง 1.5 Gbit

PCI Express

นี้ เวอร์ชันที่แก้ไขแล้วมาตรฐาน PCI ซึ่งเปิดตัวในปี 2545 ลักษณะเฉพาะของบัสนี้คือแทนที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดแบบขนานกับบัส จะใช้การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดระหว่างอุปกรณ์ทั้งสอง สามารถมีการเชื่อมต่อดังกล่าวได้สูงสุด 16 รายการ

นี้จะช่วยให้ ความเร็วสูงสุดการถ่ายโอนข้อมูล อีกด้วย มาตรฐานใหม่รองรับ แลกเปลี่ยนร้อนอุปกรณ์ในขณะที่คอมพิวเตอร์กำลังทำงาน

พีซีการ์ด

บัส Personal Computer Memory Card Industry Association (PCICIA) ถูกสร้างขึ้นเพื่อสร้างมาตรฐานบัสข้อมูล คอมพิวเตอร์แล็ปท็อป.

บัส SCSI

บัส SCSI ได้รับการพัฒนาโดย M. Shugart และได้มาตรฐานในปี 1986 บัสนี้ใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลต่างๆ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ ไดรฟ์ดีวีดีและอื่นๆ เช่นเดียวกับเครื่องพิมพ์และเครื่องสแกน เป้าหมายของมาตรฐานนี้คือการจัดหาอินเทอร์เฟซเดียวสำหรับจัดการอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลทั้งหมดที่ความเร็วสูงสุด

บัสยูเอสบี

นี่คือมาตรฐานบัสภายนอกที่รองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 12 Mbit/s พอร์ต USB (Universal Serial Bus) หนึ่งพอร์ตช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงได้มากถึง 127 อุปกรณ์ เช่น เมาส์ โมเด็ม คีย์บอร์ด และอื่นๆ อุปกรณ์ USB- นอกจากนี้ยังรองรับการถอดและการใส่ฮาร์ดแวร์แบบด่วน ขณะนี้มีรถโดยสารภายนอกดังกล่าว ยูเอสบีคอมพิวเตอร์ได้แก่ USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 และ USB Type-C

USB 1.0 เปิดตัวในปี 1996 และรองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 1.5 Mbps มาตรฐาน USB 1.1 รองรับความเร็ว 12 Mbps สำหรับอุปกรณ์เช่นฮาร์ดไดรฟ์แล้ว

มากกว่า ข้อกำหนดใหม่- USB 2.0 ปรากฏในปี 2545 ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 480 Mbit/s ซึ่งเร็วกว่าเดิมถึง 40 เท่า

USB 3.0 ปรากฏตัวในปี 2008 และยกระดับมาตรฐานความเร็วให้สูงขึ้นไปอีก ขณะนี้สามารถถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็ว 5 Gbps จำนวนอุปกรณ์ที่สามารถจ่ายไฟจากพอร์ตเดียวก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน USB 3.1 เปิดตัวในปี 2013 และรองรับความเร็วสูงสุด 10 Gbps แล้ว นอกจากนี้ สำหรับเวอร์ชันนี้ ยังได้พัฒนาขั้วต่อ Type-C ขนาดกะทัดรัด ซึ่งสามารถเชื่อมต่อขั้วต่อเข้ากับด้านใดด้านหนึ่งได้

หลังจากศึกษาหัวข้อนี้แล้ว คุณจะได้เรียนรู้:

บล็อกไดอะแกรมของคอมพิวเตอร์คืออะไร
- อะไรคือหลักการ การควบคุมโปรแกรม;
- จุดประสงค์ของบัสระบบคืออะไร
- ซึ่งหมายถึงหลักสถาปัตยกรรมแบบเปิดที่ใช้ในการสร้างคอมพิวเตอร์

แผนภาพบล็อกคอมพิวเตอร์

ใน หัวข้อก่อนหน้าคุณคุ้นเคยกับวัตถุประสงค์และคุณลักษณะของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์หลักแล้ว แน่นอนว่าอุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้ไม่สามารถทำงานแยกกันได้ แต่เป็นส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดเท่านั้น ดังนั้นเพื่อทำความเข้าใจว่าคอมพิวเตอร์ประมวลผลข้อมูลอย่างไรจึงจำเป็นต้องพิจารณาโครงสร้างของคอมพิวเตอร์และหลักการพื้นฐานของการโต้ตอบของอุปกรณ์ต่างๆ

ตามวัตถุประสงค์ของคอมพิวเตอร์ในฐานะเครื่องมือประมวลผลข้อมูล การโต้ตอบของอุปกรณ์จะต้องได้รับการจัดระเบียบในลักษณะเพื่อให้แน่ใจว่าขั้นตอนหลักของการประมวลผลข้อมูล

เพื่ออธิบายสิ่งนี้ ให้พิจารณาบล็อกไดอะแกรมของการประมวลผลข้อมูลโดยคอมพิวเตอร์ที่แสดงในรูปที่ 21.1 ซึ่งในนั้น แถวบนสุดขั้นตอนหลักของกระบวนการนี้ซึ่งคุณคุ้นเคยอยู่แล้วจากส่วนที่ 1 ระบุไว้แล้ว การใช้งานแต่ละขั้นตอนเหล่านี้จะพิจารณาจากการมีอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในโครงสร้างคอมพิวเตอร์ แน่นอนว่าการป้อนข้อมูลและการส่งออกข้อมูลจะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ป้อนข้อมูล (แป้นพิมพ์ เมาส์ ฯลฯ) และอุปกรณ์ส่งออก (จอภาพ เครื่องพิมพ์ ฯลฯ) ในการจัดเก็บข้อมูล หน่วยความจำภายในและภายนอกจะถูกใช้กับสื่อต่างๆ (แม่เหล็กหรือ แผ่นดิสก์แสง, เทปแม่เหล็กฯลฯ)

ข้าว. 21.1. บล็อกไดอะแกรมคอมพิวเตอร์

ลูกศรสีเข้มบ่งบอกถึงการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่างๆ เส้นประที่มีลูกศรเป็นสัญลักษณ์ของสัญญาณควบคุมที่มาจากโปรเซสเซอร์ ลูกศรว่างสีอ่อนแสดงถึงการไหลของข้อมูลอินพุตและเอาต์พุตตามลำดับ

คอมพิวเตอร์เป็นระบบของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อถึงกัน ตามโครงสร้าง ส่วนประกอบหลักทั้งหมดของคอมพิวเตอร์จะรวมกันเป็นหน่วยระบบ ซึ่งเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

ยูนิตระบบและมาเธอร์บอร์ด

อุปกรณ์ต่อไปนี้อยู่ภายในยูนิตระบบ:

♦ ไมโครโปรเซสเซอร์;
♦ หน่วยความจำภายในคอมพิวเตอร์;
♦ ดิสก์ไดรฟ์-อุปกรณ์ หน่วยความจำภายนอก;
♦ บัสระบบ;
♦ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ให้การสื่อสารระหว่างส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ต่างๆ
♦ ส่วนระบบเครื่องกลไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์ รวมถึงระบบจ่ายไฟ การระบายอากาศ การบ่งชี้ และระบบป้องกัน 

เค้าโครง คอมพิวเตอร์ไอบีเอ็ม 286

เค้าโครงของพีซีสมัยใหม่

อุปกรณ์ที่อยู่ในรายการทั้งหมดที่รวมอยู่ในตัวเครื่องถูกวางไว้ในเคส และมี ประเภทต่างๆอาคาร ประเภทของเคสยูนิตระบบขึ้นอยู่กับประเภทของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและกำหนดขนาด ตำแหน่ง และจำนวนส่วนประกอบที่ติดตั้งของยูนิตระบบ สำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแบบอยู่กับที่ กรณีที่พบบ่อยที่สุดคือแนวนอนหรือเดสก์ท็อป (เดสก์ท็อป) หรือในรูปแบบของทาวเวอร์ (ทาวเวอร์) ในคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป หน่วยระบบจะรวมเข้ากับจอภาพและจัดทำขึ้นในขนาดหนังสือมาตรฐาน ซึ่งก็คือ ขนาดของหนังสือ

พื้นฐานทางเทคนิค (ฮาร์ดแวร์) ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลคือระบบหรือมาเธอร์บอร์ด

บอร์ดระบบคือบอร์ดหลักในยูนิตระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยวงจรไมโครที่สำคัญที่สุด - โปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ เมนบอร์ดเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกันเป็นอันเดียว ให้เงื่อนไขการทำงานและการสื่อสารระหว่างส่วนประกอบหลักของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โปรเซสเซอร์ไม่เพียงแต่ให้การแปลงข้อมูลเท่านั้น แต่ยังควบคุมการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดอีกด้วย

การทำงานของคอมพิวเตอร์เป็นไปตามหลักที่เรียกว่าการควบคุมโปรแกรม ตามนั้นคำสั่งโปรแกรมและข้อมูลจะถูกจัดเก็บในรูปแบบที่เข้ารหัสใน RAM เมื่อคอมพิวเตอร์กำลังทำงาน คำสั่งที่จะดำเนินการและข้อมูลที่ต้องการจะถูกอ่านทีละคำสั่งจากหน่วยความจำ และส่งไปยังโปรเซสเซอร์ ซึ่งคำสั่งเหล่านั้นจะถูกถอดรหัสแล้วดำเนินการ ในทางกลับกันผลลัพธ์ของการดำเนินการคำสั่งต่าง ๆ สามารถเขียนลงในหน่วยความจำหรือส่งไปยังอุปกรณ์เอาต์พุตต่างๆ ความเร็วที่โปรเซสเซอร์ดำเนินการประมวลผลข้อมูลเป็นปัจจัยชี้ขาดในการพิจารณาประสิทธิภาพ ความจริงก็คือข้อมูลใดๆ (ตัวเลข ข้อความ ภาพวาด เพลง ฯลฯ) จะถูกจัดเก็บและประมวลผลบนคอมพิวเตอร์ในรูปแบบดิจิทัลเท่านั้น ดังนั้นการประมวลผลจึงลงมาที่โปรเซสเซอร์ที่ดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะต่างๆ ที่จัดทำโดยระบบคำสั่ง

บัสระบบ

เพื่อให้มั่นใจ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ จะต้องจัดให้มีทางหลวงบางประเภทสำหรับการเคลื่อนย้ายกระแสข้อมูล เรามาอธิบายแนวคิดนี้ด้วยตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ

คุณรู้ไหมว่าชีวิตคืออะไร เมืองใหญ่- ผู้คนหลั่งไหลเข้ามาอย่างต่อเนื่องและ ยานพาหนะ, ย้ายเข้า ทิศทางต่างๆ- บ่อยครั้งที่ความเร็วของการจราจรหรือการไหลของผู้คนไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของรถยนต์ จักรยาน หรือคนเดินเท้า แต่ขึ้นอยู่กับความสามารถของเครือข่ายการคมนาคมของเมือง บนทางหลวงใต้ดินและบนทางหลวง

ในคอมพิวเตอร์ ไม่ใช่การไหลของการขนส่งที่เกิดขึ้น แต่ข้อมูลจะไหลไปตามทางหลวงข้อมูลที่เกี่ยวข้อง บทบาทของทางหลวงข้อมูลดังกล่าวซึ่งเชื่อมต่ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดเข้าด้วยกันนั้นดำเนินการโดยบัสระบบที่อยู่ภายในยูนิตระบบ อธิบายให้เข้าใจง่ายว่า System Bus เป็นกลุ่มของสายเคเบิลและสายไฟฟ้า (นำกระแสไฟฟ้า) บนแผงระบบ

บล็อกหลักทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเชื่อมต่อกับบัสระบบ (รูปที่ 21.2) หน้าที่หลักคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรเซสเซอร์กับอุปกรณ์อื่นๆ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์. บัสนี้ส่งข้อมูล ที่อยู่หน่วยความจำ และข้อมูลการควบคุม

ข้าว. 21.2. วัตถุประสงค์ของบัสระบบ

ประเภทของบัสระบบตลอดจนประเภทของโปรเซสเซอร์จะกำหนดความเร็วของการประมวลผลข้อมูลโดยคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ลักษณะสำคัญของบัสระบบ ได้แก่ ความจุและประสิทธิภาพของช่องทางการสื่อสาร

ความกว้างของบัส กำหนดจำนวนบิตของข้อมูลที่ส่งพร้อมกันจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง

บัสระบบของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกสามารถส่งข้อมูลได้เพียง 8 บิต โดยใช้สายข้อมูล 8 เส้นในรูปแบบของตัวนำไฟฟ้าแบบขนาน 8 เส้น การพัฒนาคอมพิวเตอร์เพิ่มเติมนำไปสู่การสร้างบัสระบบ 16 บิต จากนั้นความจุก็เพิ่มขึ้นเป็น 32 และ 64 บิต การเพิ่มความกว้างของบัสข้อมูลทำให้ความเร็วของการแลกเปลี่ยนข้อมูลเพิ่มขึ้น และการเพิ่มความกว้างของบัสข้อมูลทำให้ RAM มีจำนวนมากขึ้น

ประสิทธิภาพของรถบัส กำหนดโดยจำนวนข้อมูลที่สามารถส่งผ่านได้ภายในหนึ่งวินาที

เช่นเดียวกับทางหลวง ปริมาณงานซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนเลนบนถนน ประสิทธิภาพของบัสระบบส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความจุของมัน ยิ่งความกว้างของบัสสูงเท่าใด บิตของข้อมูลก็สามารถถ่ายโอนไปพร้อมกันได้มากขึ้น เช่น จากโปรเซสเซอร์ไปยังหน่วยความจำ ส่งผลให้ถ่ายโอนข้อมูลได้เร็วขึ้น และทำให้โปรเซสเซอร์มีอิสระสำหรับงานอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถให้บริการบัสระบบซึ่งเป็นทางหลวงข้อมูลหลักได้ ประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับอุปกรณ์ภายนอก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คอมพิวเตอร์จึงเริ่มใช้บัสท้องถิ่นที่เชื่อมต่อไมโครโปรเซสเซอร์กับหน่วยความจำ อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตต่างๆ วัตถุประสงค์ของรถโดยสารประจำทางท้องถิ่นคล้ายกับวัตถุประสงค์ของเขตหรือถนนวงแหวนรอบเมืองใหญ่ ซึ่งช่วยลดความแออัดบนทางหลวงสายหลัก

พอร์ต

คอมพิวเตอร์สื่อสารกับอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตต่างๆ ผ่านทางพอร์ต สำหรับอุปกรณ์บางอย่างก็เป็นไปได้ การเชื่อมต่อภายนอกไปยังพอร์ตต่างๆ ผ่านตัวเชื่อมต่อ ซึ่งมักเรียกว่าพอร์ต ขั้วต่อเหล่านี้เปิดอยู่ ด้านหลังหน่วยระบบ ฟลอปปี้ แข็งทื่อ และ แผ่นเลเซอร์ติดตั้งและเชื่อมต่อภายในยูนิตระบบ มีสาย ( แบบอนุกรมและแบบขนาน, USB, สายไฟ) และไร้สาย ( อินฟราเรด, บลูทูธ) พอร์ต 

พอร์ตขนาน

พอร์ตประเภทนี้ใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกที่ต้องการส่งข้อมูลจำนวนมากในระยะทางสั้นๆ โดยทั่วไปแล้วพอร์ตขนานจะส่งข้อมูล 8 บิตพร้อมกันผ่านสายคู่ขนาน 8 เส้น เครื่องพิมพ์และสแกนเนอร์เชื่อมต่อกับพอร์ตขนาน จำนวนพอร์ตขนานบนคอมพิวเตอร์ไม่เกินสามพอร์ตและมีชื่อโลจิคัลที่สอดคล้องกัน LPT1, LPT2, LPT3 (จากบรรทัดภาษาอังกฤษ PrinTer - บรรทัดเครื่องพิมพ์)

พอร์ตอนุกรม

พอร์ตประเภทนี้ใช้เพื่อเชื่อมต่อเมาส์ โมเด็ม และอุปกรณ์อื่นๆ เข้ากับยูนิตระบบ ผ่านพอร์ตดังกล่าวจะมีสตรีมข้อมูลแบบอนุกรม 1 บิต สิ่งนี้สามารถเปรียบเทียบได้กับการเคลื่อนที่ของการจราจรบนถนนเลนเดียว การส่งข้อมูลแบบอนุกรมถูกใช้ในระยะทางไกล นั่นเป็นเหตุผล พอร์ตอนุกรมมักเรียกว่าการสื่อสาร จำนวนพอร์ตการสื่อสารไม่เกินสี่พอร์ตและได้รับการกำหนดชื่อจาก COM1 ถึง COM4 (พอร์ตการสื่อสารภาษาอังกฤษ - พอร์ตการสื่อสาร)

พอร์ต USB

ปัจจุบันพอร์ต USB (Universal Serial Bus) เป็นวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงความเร็วปานกลางและความเร็วต่ำเข้ากับคอมพิวเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุด พอร์ต USB ใช้วิธีการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม พอร์ตความเร็วสูงที่แพร่หลายที่สุด ประเภทยูเอสบี 2.0. หากคอมพิวเตอร์ของคุณมีพอร์ต USB ไม่เพียงพอ คุณสามารถกำจัดข้อบกพร่องนี้ได้โดยการซื้อฮับ USB ที่มีพอร์ตดังกล่าวหลายพอร์ต

ขอบคุณเส้นในตัว แหล่งจ่ายไฟยูเอสบีมักจะอนุญาตให้คุณใช้อุปกรณ์ที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟของตัวเอง

พอร์ตไฟร์ไวร์

FireWire (IEEE 1394) - ตัวอักษร - สายไฟ (ออกเสียงว่า "สายไฟ") คือ พอร์ตอนุกรมรองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 400 Mbit/s พอร์ตนี้ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์วิดีโอเข้ากับคอมพิวเตอร์ เช่น VCR รวมถึงอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องใช้ โอนเร็วข้อมูลจำนวนมาก เช่น ภายนอกยากดิสก์

พอร์ต FireWire รองรับ Plug and Play และความสามารถในการเสียบปลั๊กได้ทันที

พอร์ต FireWire มีสองประเภท ในส่วนใหญ่ คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะใช้พอร์ต 6 พิน ในขณะที่แล็ปท็อปใช้พอร์ต 4 พิน

พอร์ตไร้สายอินฟราเรด

การส่งข้อมูลจะดำเนินการผ่านช่องแสงในช่วงอินฟราเรด รีโมทคอนโทรลทำงานในลักษณะเดียวกัน การควบคุมระยะไกล เครื่องใช้ในครัวเรือน- ทีวี วีซีอาร์ ฯลฯ พอร์ตอินฟราเรดอยู่ห่างออกไปหลายเมตร และจำเป็นต้องให้แน่ใจว่ามีการมองเห็นโดยตรงระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณ

โดยปกติแล้วพอร์ตอินฟราเรดจะใช้เชื่อมต่อกับโทรศัพท์มือถือที่มีพอร์ตเดียวกัน สิ่งนี้ช่วยให้คุณเข้าถึงอินเทอร์เน็ตโดยใช้โทรศัพท์มือถือ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับแล็ปท็อปแบบพกพาในสภาวะที่ไม่อยู่กับที่

โมดูล บลูทูธไร้สายการเชื่อมต่อ

อะแดปเตอร์ Bluetooth หนึ่งตัวช่วยให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้ประมาณ 100 เครื่องในระยะไกลสูงสุด 10 ม. ในเวลาเดียวกัน คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ประเภทต่าง ๆ เข้ากับคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งอะแดปเตอร์ดังกล่าวได้ อุปกรณ์ไร้สาย: โทรศัพท์มือถือ เครื่องพิมพ์ เมาส์ คีย์บอร์ด ฯลฯ การส่งข้อมูลทำได้ผ่านช่องสัญญาณวิทยุเข้า ช่วงความถี่ 2.2-2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ ข้อได้เปรียบหลักคือการสื่อสารที่เสถียรโดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งสัมพัทธ์ของเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณ หากคอมพิวเตอร์ของคุณไม่มีโมดูล Bluetooth ในตัว คุณสามารถซื้อแยกต่างหากและเชื่อมต่อผ่านพอร์ต USB

ส่วนประกอบอื่นๆ ของเมนบอร์ด

บอร์ดระบบนอกเหนือจากที่ระบุไว้ข้างต้น ส่วนประกอบที่สำคัญคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยชิป สวิตช์ และจัมเปอร์เพิ่มเติม อุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ มีปฏิสัมพันธ์และตั้งค่าโหมดการทำงาน ตัวอย่างเช่น เมนบอร์ดอาจมีชิปที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน พารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ถูกกำหนดโดยสวิตช์บนแผงระบบ

ในหน่วยระบบใด ๆ มีส่วนประกอบบังคับที่ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานของคอมพิวเตอร์ - แหล่งจ่ายไฟ นาฬิการะบบ, แบตเตอรี่, ไฟแสดงสถานะสัญญาณที่ด้านหน้าของยูนิตระบบ

นาฬิการะบบจะกำหนดความเร็วที่คอมพิวเตอร์ดำเนินการ ซึ่งสัมพันธ์กับความเร็วสัญญาณนาฬิกา ซึ่งมีหน่วยเป็นเมกะเฮิรตซ์ (1 MHz เท่ากับ 1 ล้านรอบสัญญาณนาฬิกาต่อวินาที)

นาฬิการะบบจะกำหนดจังหวะการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดและซิงโครไนซ์การทำงานของส่วนประกอบส่วนใหญ่ของเมนบอร์ด

การ์ดเอ็กซ์แพนชันและสล็อตช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการใช้หลักการสถาปัตยกรรมแบบเปิดในการสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ทันสมัย สล็อตคือตัวเชื่อมต่อที่เสียบบอร์ดไว้ การมีสล็อตขยายบนเมนบอร์ดทำให้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นอุปกรณ์ที่สามารถแก้ไขได้ การขยายขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์ทำได้โดยการติดตั้งการ์ดเอ็กซ์แพนชันในช่อง อุปกรณ์ที่อยู่นอกยูนิตระบบเชื่อมต่อกับขั้วต่อของบอร์ดนี้โดยใช้สายเคเบิล

แทนที่จะใช้คำว่า "การ์ดเสริม" มักใช้ชื่อ "การ์ด" และ "อะแดปเตอร์" การ์ดเอ็กซ์แพนชันที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ การ์ดวิดีโอ การ์ดเสียงและโมเด็มภายใน 

ทำความเข้าใจกับสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์แบบเปิด

เทคโนโลยีการผลิตคอมพิวเตอร์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ซึ่งรับประกันการเติบโตอย่างต่อเนื่องในด้านประสิทธิภาพ ความจุหน่วยความจำ และด้วยเหตุนี้ ความสามารถในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น อุปกรณ์บางอย่างได้รับการปรับปรุงอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์อื่นๆ กำลังถูกสร้างขึ้น ซึ่งเป็นอุปกรณ์ใหม่โดยพื้นฐาน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วเช่นนี้ จึงจำเป็นต้องจัดให้มีหลักการในการสร้างคอมพิวเตอร์ที่อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์ (บล็อก) ที่มีอยู่แล้วในนั้นได้ รวมทั้งแทนที่ด้วยอุปกรณ์ใหม่ที่ล้ำหน้ากว่าโดยไม่ต้องเปลี่ยนการออกแบบ เช่นเดียวกับเมืองที่ถูกสร้างขึ้นตามกฎหมายสถาปัตยกรรม การออกแบบคอมพิวเตอร์ก็ต้องพัฒนาตามกฎหมายบางประการเช่นกัน หลักการสำคัญของการสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ทันสมัยคือหลักการของสถาปัตยกรรมแบบเปิด: แต่ละบล็อกใหม่จะต้องเป็นซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เข้ากันได้กับบล็อกที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่สามารถแสดงได้ง่าย ๆ ว่าเป็นชุดก่อสร้างสำหรับเด็กที่คุ้นเคยซึ่งทำจากบล็อก ในคอมพิวเตอร์คุณสามารถแทนที่คิวบ์ (บล็อก) เก่าด้วยอันใหม่ได้อย่างง่ายดายไม่ว่าจะอยู่ที่ไหนก็ตาม ซึ่งส่งผลให้การทำงานของคอมพิวเตอร์ไม่เพียงแต่ไม่หยุดชะงักเท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกด้วย มันเป็นหลักการของสถาปัตยกรรมแบบเปิดที่ช่วยให้คุณไม่ต้องทิ้ง แต่เพื่อปรับปรุงคอมพิวเตอร์ที่ซื้อมาก่อนหน้านี้ให้ทันสมัย ​​แทนที่หน่วยที่ล้าสมัยในนั้นด้วยเครื่องที่ทันสมัยและสะดวกยิ่งขึ้นได้อย่างง่ายดายรวมถึงการซื้อและติดตั้งหน่วยและส่วนประกอบใหม่ นอกจากนี้สถานที่สำหรับการติดตั้ง (ตัวเชื่อมต่อ) ในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องนั้นเป็นมาตรฐานและไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในการออกแบบคอมพิวเตอร์

หลักการของสถาปัตยกรรมแบบเปิดคือกฎเกณฑ์ในการสร้างคอมพิวเตอร์ตามที่ทุกคนกำหนด โหนดใหม่(บล็อก) ควรเข้ากันได้กับอันเก่าและติดตั้งได้ง่ายที่เดียวกันในคอมพิวเตอร์ 

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. บล็อกพื้นฐานใดที่สร้างโครงสร้างของคอมพิวเตอร์และเกี่ยวข้องกับขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลอย่างไร

2. บทบาทของโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในการประมวลผลข้อมูลคืออะไร?

3. หลักการควบคุมโปรแกรมคืออะไร?

4. วัตถุประสงค์และส่วนประกอบหลักของยูนิตระบบคืออะไร?

5. คุณรู้จักเคสยูนิตระบบประเภทใดบ้าง?

6. เมนบอร์ดมีไว้เพื่ออะไร?

7. จุดประสงค์ของบัสระบบในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลคืออะไร?

8. อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างบัสระบบและทางหลวงขนส่ง?

9. คุณรู้คุณลักษณะใดของบัสระบบ?

10. พอร์ตคอมพิวเตอร์คืออะไร? มีพอร์ตประเภทใดบ้างและมีความแตกต่างอย่างไร?

11. เหตุใดจึงต้องมีเอ็กซ์แพนชั่นการ์ด?

12. เหตุใดจึงต้องมีช่องขยาย?

13. หลักการของสถาปัตยกรรมแบบเปิดคืออะไร?

14.คุณรู้อะไรจาก นิยายสิ่งพิมพ์วิทยาศาสตร์ยอดนิยม รายการโทรทัศน์ และภาพยนตร์เกี่ยวกับความสามารถและการใช้คอมพิวเตอร์แห่งอนาคต?

ผู้ใช้ทั่วไปไม่จำเป็นจะต้องทราบโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ แต่ถ้าคุณต้องการพิจารณาตัวเองว่าเป็นผู้ใช้ขั้นสูงที่สามารถรับมือกับงานใด ๆ ได้อย่างง่ายดาย งานคอมพิวเตอร์และนอกจากนี้ในอนาคตอันใกล้นี้เขาวางแผนที่จะประกอบหน่วยระบบแรกของเขาอย่างอิสระดังนั้นความรู้ดังกล่าวจึงเป็นสิ่งจำเป็น

คอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีระบบต่อไปนี้อย่างน้อยหนึ่งระบบ:

1. โปรเซสเซอร์
2. การ์ดแสดงผล
3. อุปกรณ์เก็บข้อมูลการเข้าถึงแบบสุ่ม

แต่แม้แต่ส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้ก็ไม่สามารถทำงานได้ ในการทำเช่นนี้มีความจำเป็นต้องจัดระเบียบการเชื่อมต่อระหว่างกันโดยที่จะดำเนินการเชิงตรรกะและการคำนวณ ระบบสื่อสารดังกล่าวจัดระบบบัสคอมพิวเตอร์ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่านี่เป็นอีกองค์ประกอบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ของยูนิตระบบ

บัสระบบ

บัสระบบคือชุดของเส้นทางการถ่ายโอนข้อมูลที่ให้การทำงานที่เชื่อมต่อถึงกันระหว่างองค์ประกอบที่เหลือของคอมพิวเตอร์: โปรเซสเซอร์ อะแดปเตอร์วิดีโอ ฮาร์ดไดรฟ์ และส่วนประกอบอื่น ๆ อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยหลายระดับ:

• เครื่องกล;
• ไฟฟ้าหรือทางกายภาพ
• ระดับตรรกะและการควบคุม

การแบ่งระบบบัสเบื้องต้น

การแบ่งยางขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ตัวบ่งชี้หลักคือตำแหน่ง ตามตัวบ่งชี้นี้ ยางคือ:

1. ภายในซึ่งให้การเชื่อมต่อโครงข่าย ส่วนประกอบภายในยูนิตระบบ เช่น โปรเซสเซอร์, RAM, มาเธอร์บอร์ด บัสระบบนี้เรียกอีกอย่างว่าโลคัล เนื่องจากทำหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครื่อง
2. ภายนอก ซึ่งใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก (อะแดปเตอร์ แฟลชไดรฟ์) เข้ากับเมนบอร์ด

ในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่ ซิสเต็มบัสสามารถเรียกได้ว่าเป็นอุปกรณ์ใดๆ ที่ทำหน้าที่รวมอุปกรณ์ต่างๆ ไว้ในระบบเดียว สม่ำเสมอ การเชื่อมต่อเครือข่ายตัวอย่างเช่น อินเทอร์เน็ตถือเป็นซิสเต็มบัสในทางใดทางหนึ่ง

ระบบการสื่อสารที่สำคัญที่สุด

กิจกรรมทั้งหมดที่เราดำเนินการผ่านคอมพิวเตอร์ เช่น การสร้างเอกสารต่างๆ การเล่นเพลง เล่นเกมคอมพิวเตอร์ จะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีโปรเซสเซอร์ ในทางกลับกันไมโครโปรเซสเซอร์จะไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีช่องทางการสื่อสารกับผู้อื่น องค์ประกอบที่สำคัญเช่น RAM, ROM, ตัวจับเวลา และขั้วต่ออินพุต/เอาต์พุต เพื่อให้ฟังก์ชันนี้ทำให้คอมพิวเตอร์มีบัสระบบโปรเซสเซอร์

ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์

สำหรับการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ ระบบช่องสัญญาณสื่อสารประกอบด้วยบัสหลายตัวพร้อมกัน เหล่านี้คือยาง:

จำนวนช่องทางการสื่อสารของระบบโปรเซสเซอร์ที่นำเสนอสามารถมีได้ตั้งแต่หนึ่งช่องทางขึ้นไป นอกจากนี้ เชื่อกันว่ายิ่งมีการติดตั้งบัสมากเท่าใด ประสิทธิภาพโดยรวมของคอมพิวเตอร์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ตัวบ่งชี้สำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของพีซีก็คือแบนด์วิดธ์บัสของระบบ จะกำหนดความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลระหว่าง ระบบท้องถิ่นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ มันค่อนข้างง่ายในการคำนวณ คุณเพียงแค่ต้องค้นหาผลิตภัณฑ์ระหว่างความถี่สัญญาณนาฬิกาและจำนวนข้อมูลนั่นคือไบต์ที่ส่งในรอบสัญญาณนาฬิกาหนึ่งรอบ ดังนั้น สำหรับบัส ISA ที่ล้าสมัยไปนานแล้ว ปริมาณงานจะอยู่ที่ 16 MB/s ยางที่ทันสมัย พีซีไอ เอ็กซ์เพรสค่านี้จะอยู่ที่ประมาณ 533 MB/s

ประเภทของบัสคอมพิวเตอร์

ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ย้อนกลับไปมากกว่าหนึ่งทศวรรษ นอกจากการพัฒนาส่วนประกอบใหม่แล้ว ระบบบัสประเภทใหม่ยังได้รับการพัฒนาอีกด้วย ช่องทางการสื่อสารแรกสุดคือระบบ ISA ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์นี้ให้การถ่ายโอนข้อมูลค่อนข้างมาก ความเร็วต่ำแต่ก็เพียงพอสำหรับการทำงานพร้อมกันของคีย์บอร์ด จอภาพ และส่วนประกอบอื่นๆ

แม้ว่าจะมีการประดิษฐ์ขึ้นเมื่อกว่าครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา แต่ระบบบัสนี้ยังคงใช้งานอยู่ในปัจจุบันและสามารถแข่งขันกับตัวแทนสมัยใหม่ได้อย่างมั่นใจ สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยการเปิดตัว ปริมาณมากส่วนขยายที่เพิ่มฟังก์ชันการทำงาน เฉพาะใน ปีที่ผ่านมาโปรเซสเซอร์เริ่มผลิตโดยไม่ต้องใช้ ISA

บัสระบบสมัยใหม่

บัส VESA ได้กลายเป็นคำศัพท์ใหม่ในด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกเข้ากับโปรเซสเซอร์โดยตรง แต่ยังคงมีอยู่ ประสิทธิภาพสูงความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลและการให้บริการ ประสิทธิภาพสูงโปรเซสเซอร์

แต่ระบบช่องทางการสื่อสารดังกล่าวไม่สามารถรับประกันการทำงานที่เหมาะสมของไมโครโปรเซสเซอร์ได้ ดังนั้นจึงนำเข้าสู่ระบบร่วมกับ ISA และทำหน้าที่เป็นส่วนขยายอื่น

แค่นั้นแหละครับ สั้นๆ ข้อมูลความเป็นมาซึ่งควรให้ความกระจ่างเกี่ยวกับองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดประการหนึ่ง คอมพิวเตอร์สมัยใหม่- ควรจะกล่าวว่ามีการนำเสนอข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับบัสคอมพิวเตอร์ที่นี่ พวกเขาได้รับการศึกษาอย่างเต็มที่ในสถาบันพิเศษมาหลายปีแล้ว ข้อมูลโดยละเอียดดังกล่าวจำเป็นโดยตรงสำหรับการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นใหม่หรือสำหรับการอัพเกรดโมเดลที่มีอยู่ บัส PCI เป็นคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับตัวแทนช่องทางการถ่ายโอนข้อมูลก่อนหน้านี้ บัสระบบนี้ได้รับการพัฒนาโดย Intel เพื่อการผลิตโปรเซสเซอร์ของตัวเองโดยเฉพาะ เครื่องหมายการค้า- อุปกรณ์นี้สามารถให้ได้มากกว่านี้ ความเร็วที่สูงขึ้นการส่งข้อมูลและไม่จำเป็นต้องใช้ องค์ประกอบเพิ่มเติมดังตัวอย่างก่อนหน้านี้