Mustaqil ish mavzu: Shinalardagi o’zaro aloqa

Ma'lumot avtobusi: Tizim avtobusida 32 yoki 64 chiziqlar  ma'lumotni bitta komponentadan boshqasiga uzatish uchun ajratilgan. Ushbu chiziqlar odatda ma'lumotlar avtobusi deb nomlanadi. 64 qatorli ma'lumotlar avtobusi bir vaqtning o'zida 64 bit ma'lumotni uzatishi mumkin, shuning uchun ma'lumotlar avtobusining kengligi kompyuterning ishlashiga bevosita ta'sir qilishini ko'rish qiyin emas. 

Manzil avtobusi: Biz bilamizki, ko'plab komponentlar tizim avtobusi orqali bir-biriga ulanadi, shuning uchun har bir komponentga noyob identifikatorni berish juda muhimdir. Ushbu identifikator ushbu komponentning manzili deb nomlanadi. Kompyuter komponenti boshqasi bilan aloqa o'rnatmoqchi bo'lsa, u manzil manzilidan foydalanib, maqsad komponentini belgilash uchun tizim avtobuslarining bir nechta liniyalaridan foydalanadi. Ushbu chiziqlar odatda manzil avtobusi deb nomlanadi.

Har qanday mikroprotsessor ma'lum miqdordagi qismlar va atrof-muhit qurilmalariga ulanadi, ammo agar har bir qism va har bir periferik qurilma to'g'ridan-to'g'ri CPUga bir qator chiziqlar bilan ulangan bo'lsa, ulanish murakkab va hatto unga erishish qiyin bo'ladi. Uskuna zanjirining dizaynini soddalashtirish uchun tizim tuzilishini soddalashtirish uchun, tegishli interfeys davri bilan sozlangan, umumiy komponentlar va tashqi qurilmalar ulangan liniyalar to'plamidan foydalaniladi, bu avtobus deb nomlanuvchi umumiy ulanish liniyalari guruhi.

Avtobus tuzilmasidan foydalanish tarkibiy qismlar va jihozlarning kengayishini osonlashtiradi, ayniqsa, avtobuslarning yagona standartini o'rnatish turli xil qurilmalar o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikka erishish uchun oson.

Mikrokompyuterdagi avtobus odatda ichki avtobus, tizimli avtobus va tashqi avtobusga ega

1. Ichki avtobus - bu chip darajasidagi o'zaro bog'liqlik uchun ishlatiladigan avtobus o'rtasidagi periferik chip va protsessor ichidagi mikrokompyuter;

2. Tizim avtobusi - bu plagin platasi va avtobus orasidagi tizim platasi, plagin platasi darajasidagi o'zaro bog'liqlik uchun mikrokompyuter;

3. Tashqi avtobus - bu mikrokompyuter va tashqi uskunalar o'rtasidagi avtobus, mikrokompyuter qurilma sifatida, avtobus va boshqa vositalar orqali ma'lumot va ma'lumotlar almashinuvi uchun vosita bo'lib, u uskunalar darajasida o'zaro bog'liqlik uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, keng ma'noda, kompyuter aloqasi rejimi parallel aloqa va ketma-ket aloqaga bo'linishi mumkin, tegishli aloqa avtobusi parallel avtobus va ketma-ket avtobus deb ataladi. Parallel aloqa tezligi tezkor, real vaqtda yaxshi, lekin og'iz chiziqlari ko'pligi sababli miniatyuralangan mahsulotlar uchun mos emas va ketma-ket aloqa tezligi past, ammo ma'lumotlar uzatishning o'tkazuvchanligi juda katta mikro ishlov berish pallasida emas. yanada sodda, qulay va moslashuvchan.

Serial aloqani odatda asenkron rejimga va sinxron rejimga bo'lish mumkin. Mikroelektronika texnologiyasi va kompyuter texnologiyalari rivojlanishi bilan avtobus texnologiyasi ham doimiy ravishda rivojlanib, takomillashib bormoqda va kompyuter avtobus texnologiyasini juda xilma-xil, noyob qiladi. Quyida faqat mikrokompyuterdagi barcha turdagi avtobuslarda mavjud bo'lgan zamonaviy avtobus texnologiyalariga kirish keltirilgan.
Birinchidan, ichki avtobus

1. I2C Avtobus I2C (Inter-IC) avtobusi Philips tomonidan bundan 10 yil oldin ishlab chiqarilgan va so'nggi yillarda mikroelektronika aloqalarini boshqarish sohasida keng qo'llaniladigan yangi avtobus standartidir. Bu kamroq interfeys liniyasi, soddalashtirilgan boshqaruv rejimi, qurilmaning kichik paketli shakli va yuqori aloqa tezligi afzalliklariga ega bo'lgan sinxron aloqaning maxsus shakli. Magistr va qul aloqasida aloqa ob'ektini aniqlash uchun manzil orqali bir vaqtning o'zida I2C avtobusiga ulangan bir nechta I2C avtobus uskunalari bo'lishi mumkin.

2. SPI avtobus seriyali periferik interfeysi SPI (Serial periferik interfeys) avtobus texnologiyasi Motorola tomonidan taqdim etilgan sinxron ketma-ket interfeysdir. Motorola tomonidan ishlab chiqarilgan MCUS (mikrokontrollerlar) ning aksariyati 68 seriyali MCU kabi SPI apparat interfeyslari bilan jihozlangan. SPI Bus uchinchi darajali dasturiy ta'minotga ega, chunki u kuchli apparat xususiyatlariga ega, shuning uchun SPI bilan bog'liq dastur juda oddiy, shuning uchun CPU boshqa tranzaktsiyalar bilan shug'ullanish uchun ko'proq vaqt ajratadi.

3. SCI Bus Serial aloqa interfeysi SCI (ketma-ket aloqa interfeysi) ham Motorola tomonidan ishga tushirilgan. Bu UART universal asenkron aloqa interfeysi bo'lib, asosan MCS-51 ning asenkron aloqa funktsiyasi bilan bir xil. Ikkinchidan, tizim avtobusi

1. ISA Bus ISA (Industrial Standard архитектурasi) avtobus standarti - bu IBM tomonidan 1984 yilda PC / AT mashinasini ishga tushirish uchun o'rnatgan tizimli avtobus standarti, shuning uchun u avtobusda ham deyiladi. Bu XT avtobusining 8/16 bitli ma'lumotlar avtobusi talablariga javob beradigan kengaytmasi. U 80286 - 80486 davrlarida shu qadar keng qo'llanilganki, hozirda ISA avtobus uyalari Pentium mashinasida saqlanib kelinmoqda. ISA Bus-da 98 ta pin mavjud.

2. EISA avtobusi EISA avtobusi 1988 yilda Compaq singari 9 kompaniya tomonidan birgalikda ishlab chiqarilgan avtobus standartidir. U ISA avtobusi asosida ikki qavatli rozetkadan foydalanadi, asl ISA avtobusining 98 signal chizig'iga 98 signal chizig'ini qo'shadi, ya'ni ikkita ISA signal liniyalari o'rtasida EISA signal liniyasini qo'shadi. Amalda, EISA avtobusi ISA avtobus signallariga to'liq mos keladi.

3. VESA Avtobus Video Electronics Standard Association shirkati 1992 yilda VL (VESA mahalliy avtobus) deb nomlangan 60 ta aksessuar kartalari ishlab chiqaruvchilari tomonidan birgalikda ishlab chiqarilgan mahalliy avtobusdir. Uning kiritilishi mikrokompyuter tizimining avtobuslar arxitekturasi uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Avtobus tizimi protsessorni asosiy xotira va Keshga to'g'ridan-to'g'ri ulanishni hisobga oladi, bu odatda CPU avtobusi yoki asosiy avtobus deb nomlanadi va boshqa qurilmalar CPU avtobusiga VL avtobus orqali ulanadi, shuning uchun VL avtobus mahalliy avtobus deb nomlanadi. U 32 bitli ma'lumot uzatish kabelini belgilaydi va protsessor bilan sinxron ishlashi mumkin bo'lgan maksimal uzatish tezligi 132MB / s bo'lgan 33MGts soat chastotasidan foydalanib, kengaytirish uyasi orqali 64 bitgacha uzaytirilishi mumkin. 386SX, 386DX, 486SX, 486DX va Pentium mikroprotsessorini qo'llab-quvvatlaydigan yuqori tezlikda ishlaydigan mahalliy avtobus.

4. PCI avtobus PCI (Periferik komponentlararo o'zaro bog'liqlik) avtobuslari bugungi kunda eng ommabop avtobuslardan biri bo'lib, Intel korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqarilgan mahalliy avtobusdir. U 32 bitli ma'lumotlar avtobusini aniqlaydi va 64 bitgacha kengaytirilishi mumkin. PCI Bus anakart uyasi asl ISA avtobus uyasiga qaraganda kichikroq, uning funktsiyasi VESA, ISA-ga qaraganda ancha yaxshilangan, o'qish va yozish operatsiyalarini qo'llab-quvvatlaydi, maksimal uzatish tezligi 132MB / s gacha, bir vaqtning o'zida bir nechta qo'shimcha qurilmalarni qo'llab-quvvatlaydi. vaqt. PCI mahalliy avtobusi mavjud ISA, EISA, MCA (Micro Channel arxitektura) avtobusiga mos kelmaydi, ammo u protsessorga tobe emas va Pentium kabi yangi avlod mikroprosessorlari asosida ishlab chiqilgan avtobusdir.

5. Ixcham PCI Yuqorida sanab o'tilgan bir nechta tizim avtobuslari odatda tijorat PCS-da ishlatiladi, kompyuter tizimining avtobusida sanoat maydoni muhiti va tizim avtobusining dizayniga moslashish uchun STD avtobus, VME avtobus, kompyuter kabi boshqa katta sinf mavjud. / 104-avtobus va boshqalar. Bu erda hozirgi sanoat kompyuterlarining faqat bittasi - Compact PCI avtobuslari tasvirlangan. Yilni PCI "qattiq PCI" degan ma'noni anglatadi, passiv avtobus orqa plan tuzilishini ishlatadigan birinchi PCI tizimi, PCI avtobus elektr va dasturiy ta'minot standarti va Evropa Card Industrial yig'ish standarti, kompyuterning so'nggi sanoat standartlari. Ixcham PCI - bu PCIning asl PCI avtobusiga asoslangan retrofit bo'lib, u sanoat ekologik talablariga javob beradigan yuqori mahsuldorlikli yadroli tizimlarni ta'minlash uchun PCI ning afzalliklaridan foydalanadi, shuningdek, ISA, STD, an'anaviy avtobus mahsulotlarining barcha afzalliklaridan foydalanishni hisobga oladi. VME yoki PC / 104 tizimning kirish / chiqish va boshqa funktsiyalarini kengaytirish uchun. Uchinchidan, tashqi avtobus

1. RS-232-C avtobus RS-232-C - Amerika elektronika jamiyati elektron sanoat assotsiatsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan ketma-ket jismoniy interfeys standartidir. RS inglizcha "tavsiya etilgan standart" ning qisqartmasi, 232 - identifikatsiya raqami, C esa modifikatsiyalar sonini bildiradi. RS-232-C avtobus standartida 25 ta signal liniyalari mavjud, ular asosiy kanal va yordamchi kanalni o'z ichiga oladi, aksariyat hollarda asosan asosiy kanaldan foydalanadi, umumiy dupleks aloqa uchun faqat bir nechta signal liniyalariga erishish mumkin, masalan, yuborish. chiziq, qabul qilish chizig'i va er chizig'i. RS-232-C standarti sekundiga 50, 75, 100, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 Porter ma'lumot uzatish tezligini ta'minlaydi. RS-232-C standartida aytilishicha, haydovchi 2500 pF quvvatga ega yukni olishga imkon beradi va aloqa masofasi bu sig'im bilan cheklanadi, masalan, 150pF / m aloqa kabelidan foydalanganda maksimal aloqa masofasi 15m, va agar har bir metr simi uchun sig'im kamaysa, aloqa masofasini ko'paytirish mumkin.

Qisqa uzatish masofasining yana bir sababi shundaki, RS-232 - bu bitta tugmachali signal uzatish, umumiy shovqin bor va umumiy rejimdagi shovqinlarni bostira olmaydi va hokazo, shuning uchun odatda 20 m masofada aloqa qilish uchun foydalaniladi.

2. RS-485 avtobusi RS-485 seriyali avtobus standarti aloqa masofasi o'nlab metrlardan minglab metrlarga teng bo'lganda talab qilinadi. RS-485 muvozanatli yuborish va differentsial qabul qilishni qabul qiladi, shuning uchun u umumiy rejimdagi shovqinlarni bostirish qobiliyatiga ega. Avtobus qabul qiluvchisining yuqori sezuvchanligi bilan birgalikda kuchlanish 200 mVgacha aniqlanishi mumkin, shuning uchun uzatish signallari kilometrdan tashqarida tiklanishi mumkin. RS-485 yarim dupleks ish rejimidan foydalanadi, istalgan vaqtda yuboruvchi davlatda faqat bitta nuqta mavjud, shuning uchun uzatish pallasi yoqilgan signal bilan boshqarilishi kerak. RS-485 ko'p nuqtali ulanish uchun juda qulaydir va ko'plab signal chiziqlarini tejashga qodir. RS-485 dasturi parallel ravishda 32 drayv va 32 qabul qiluvchiga imkon beruvchi taqsimlangan tizimni tashkil qilish uchun tarmoqqa ulanishi mumkin.

3. IEEE-488 Avtobus Yuqoridagi ikkita tashqi avtobus ketma-ket avtobus hisoblanadi, IEEE-488 avtobusi esa parallel avtobus interfeysi standartidir. IEEE-488 avtobusi tizimni ulash uchun ishlatiladi, masalan mikro-kompyuter, raqamli voltmetr, raqamli displey va boshqa uskunalar va boshqa asbob-uskunalar IEEE-488 avtobusiga biriktirilishi mumkin. Signalni bir oz parallel, bayt ketma-ket yo'naltirilgan asenkron rejimga ko'ra uzatadi, ulanish rejimi avtobus rejimiga ega, asbob uskunalari to'g'ridan-to'g'ri avtobusga parallel va vosita blokiga ehtiyoj sezmaydi, lekin avtobus 15 tagacha qurilmaga ulanishi mumkin. Maksimal uzatish masofasi - 20 metr, signal uzatish tezligi odatda 500KB / s, maksimal uzatish tezligi - 1MB / s.

4. USB Bus Universal Serial Bus Serial Bus Intel, Compaq, Digital, IBM, Microsoft, NEC, Northern tomonidan ishlab chiqarilgan bo'lib, Telekom kabi dunyoga mashhur 7 ta kompyuter va aloqa kompaniyalari tomonidan birgalikda ishlab chiqarilgan. U ulanishning universal texnologiyasiga asoslanib, tashqi va tashqi qurilmalarni sodda va tezkor ulanishga erishish, foydalanuvchilarga qulaylik yaratish, xarajatlarni kamaytirish, kompyuterga ulanish atrof-muhitini kengaytirish. Alohida ta'minot tizimini talab qiladigan simlar va portlarni ishlatadigan oddiy qurilmalardan farqli o'laroq, tashqi qurilmalarni quvvat bilan ta'minlaydi. Bundan tashqari, tezkor USB texnologiyasining eng muhim xususiyatlaridan biri, USB-ning maksimal uzatish tezligi ketma-ket portga qaraganda 100 barobar tezroq va 10 baravar tez yonadi va USB ham multimediyani qo'llab-quvvatlaydi. Biroq, siz USB orqali kompyuteringizni ulashingiz mumkin emas.
Xulosa
Men ushbu mustaqil ishni tayyotlash vaqtida Shinalardagi o’zaro aloqa haqida koplab malumotlarga ega bo’ldim va bilimlarimni mustahkamlab oldim.

Avtobus o'zaro bog'liqligining asosiy topologiyasini ko'rsatish uchun biz gipergraflardan foydalanamiz. Gipergrafning uchlari protsessorlarga, qirralar esa avtobuslarga to'g'ri keladi.

Avtobuslararo aloqa tarmog'i - bu ishlov berish elementlari (protsessorlar) va aloqa elementlari (avtobuslar) to'plamidir. Protsessorlar xabarlarni ishlab chiqaradi va iste'mol qiladi va avtobuslar protsessorlar o'rtasida xabar almashish uchun aloqa kanallarini ta'minlaydi.

Har bir avtobus ikki yoki undan ko'p protsessorlar o'rtasida aloqa aloqasini ta'minlaydi.

Amaliy sabablarga ko'ra, protsessor faqat cheklangan miqdordagi avtobuslarga ulanishi mumkin (bu raqam protsessor darajasi deb nomlanad) va avtobus faqat cheklangan miqdordagi protsessorlarni ulashi mumkin (bu raqam avtobus hajmi deb nomlanadi). Shu sababli, xabarlarga bir nechta oraliq protsessorlar o'z manzillariga etib borishdan oldin etkazilishi kerak bo'lishi mumkin. Barcha juft protsessorlar orasidagi maksimal masofa tarmoq diametridir.

Foydalanilgan adabiyotlar:

https://www.hozir.org

https://www.library.ziyonet.uz

https://glosby.com

https://casem3.blogspot.com

https://ics-cs.weebly.com