Системная шина

Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (другое название — системная шина). Шина — это кабель, состоящий из множества проводов. По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.). Все блоки ПК подключаются к шине через соответствующие разъемы непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов.

Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом, передаваемым по адресной шине. Это может быть адрес ячейки в оперативной памяти или адрес (номер) периферийного устройства.

Разрядность шины данных определяет максимальное общее количество доступной памяти (адресное пространство процессора). Адресное пространство — это диапазон адресов, к которым может обратиться процессор, используя адресный код. Если адресный код содержит k бит, то размер адресного пространства равен 2^k байтов. Обычно размер адресного кода равен количеству линий в адресной шине (разрядности адресной шины). Например, если компьютер имеет 16-разрядную адресную шину, то адресное пространство его процессора равно 2¹⁶=б4Кб, а при 32-разрядной адресной шине адресное пространство равно 2 =4Гб.

Кроме того, в ПК имеется память с независимым питанием (от батарейки) CMOS RAM, объемом 256 байт. Эта память не отображается в адресном пространстве микропроцессора, а служит для хранения данных о текущих параметрах (параметры жестких дисков, оперативной памяти, микропроцессора, показания часов). Программы BIOS считывают данные о составе оборудования из CMOS, затем передают управление программам, находящимся на тех дисках, которые определены в CMOS. При необходимости содержимое CMOS RAM можно скорректировать.

Внешние запоминающие устройства. Устройства внешней памяти или внешние запоминающие устройства (ВЗУ) предназначены для долговременного хранения информации. К ним относятся накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестер) и накопители на компакт – дисках (CD- ROM).

Гибкие МД предназначены для переноса документов и программ с одного компьютера на другой, хранения архивных копий и информации, не используемой постоянно на компьютере. ГМД диаметром 3,5 дюйма (89 мм) имеют емкость 1,44 Мб (см. рис.8). Защита магнитного слоя является особенно актуальной, поэтому сам диск помещен в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая автоматически отодвигается только внутри дисковода.

Рис.8. Гибкий магнитный диск.

Жесткий магнитный диск (ЖМД) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, и т. д. Накопитель на ЖМД или «винчестер» состоит из нескольких жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или керамики и покрытых ферролаком. Вместе с блоком магнитных головок считывания/записи диски помещены в герметически закрытый корпус. Емкость этих накопителей, благодаря чрезвычайно плотной записи, получаемо в таких несъемных конструкциях, достигает десятков гигабайт.

Накопители на сменных компакт – дисках (CD- ROM driver)– популярный вид накопителей, необходимый для систем мультимедиа. Диски CD (Compact Disk) обладают емкостью до 3 Гб, высокой надежностью хранения информации, долговечностью (прогнозируемый срок его службы при качественном исполнении — до 30—50 лет). Стандартный компакт-диск может хранить 650 Мбайт данных. Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) является невозможность записи данных, поэтому имеются устройства однократной записи данных CD-R(Compact Disk Recorder), и устройства многократной записи CD-RW.

Рис.9. CD-ROM.

DVD (digital versatile disc) - универсальный цифровой диск. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с CD. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел— DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двух сторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB.