Реферат: Развитие архитектуры материнских плат - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Развитие архитектуры материнских плат

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 44 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Развитие архитектуры материнских плат для PC Введение В конце XX века невозможно представить себе жизнь без персонального компьютера . Комп ьютер прочно вошел в нашу жизнь ста в главным помощником человека . На сегодняшний день в мире существует множество компьют еров различных фирм , различных групп сложност и , назначения и поколений . В данном рефера те мы рассмотрим персональные компьютеры ( Personal Computer или прост о PC), а т очнее историю и дальнейшие тенденции развития материнских плат для PC. Основной частью любой компьютерной систем ы является материнская плата с главным пр оцессором и поддерживающими его микросхемами . Функционально материнскую плату можно описать различным о бразом . Иногда такая плата содержит всю схему компьютера (одноплатные ). В противоположность одноплатным , в шиноориентиро ваных компьютерах системная плата реализует с хему минимальной конфигурации , остальные функции реализуются с помощью многочисленных допо л нительных плат . Все компоненты со единяются шиной . В системной плате нет вид еоадаптера , некоторых видов памяти и средств связи с дополнительными устройствами . Эти устройства (платы расширения ) добавляются к системной плате путем присоединения к шине расшир е ния , которая является частью системной платы . Первая материнская плата была разработана фирмой IBM, и показанная в августе 1981 года (PC-1). В 1983 году появился компьютер с увеличенной системной платой (PC-2). Максимум , что могла по ддерживать PC-1 без ис пользования плат расши рения - 64К памяти . PC-2 имела уже 256К , но наиб олее важное различие заключалось в программир овании двух плат . Системная плата PC-1 не мог ла без корректировки поддерживать наиболее мо щные устройства расширения , таких , как жесткий диск и улучшенные видеоадаптеры. Материнская плата Материнская плата — это комплекс раз личных устройств поддерживающий работу системы в целом . Обязательными атрибутами материнской платы являются базовый процессор , оперативна я память , системный BIOS, контролер клавиатуры , разъемы расширения . По размерам материнские платы в общем случае можно разделить на три группы . Раньше все материнские платы имели размеры 8,5/11 дюймов . В XT размеры увеличились на 1 дюйм в AT размеры возросли еще больше. Часто речь может ид ти о “зеле ных” платах ( green mothrboard ). Сейчас на выпускаются только так ие платы . Данные системные платы позволяют реализовать несколько экономичных режимов энер гопотребления (в том числе , так называемый “ sleep ” , при котором отключается питание от компон ентов компьютера , которые в данный мом ент не работают ). Американское агентство защит ы окружающей среды (EPA) сосредоточила свое внима ние на уменьшении потребления энергии компьют ерными системами . Оборудование , удовлетворяющее ее (EPA) требованиям должно в среднем (в режиме холостого хода ) потреблять не боле е 30Вт , не использовать токсичные материалы и допускать 100% утилизацию . Поскольку современные микропроцессоры используют напряжение питания 3,3-4В , а на плату подается 5В , на систем ных платах монтируют п реобразователи напряжение. Микропроцессоры Архитектура материнской платы напрямую за висит от внешней архитектуры микропроцессора. В 1976 году фирма Intel начала усиленно работ ать над микропроцессором 8086. Размер его регистр ов по сравнению с 8080 был увел ичен в два раза , что дало возможность увеличить его производительность в 10 раз . Кроме того размер информационных шин был увеличен д о 16 разрядов , что дало возможность увеличить скорость передачи информации на микропроцессор и с него в два раза . Размер ег о адресной шины также был сущес твенно увеличен - до 20 бит . Это позволило 86-му прямо контролировать 1М оперативной памяти. В 1982 году Intel создала процессор 80286. Вместо 20- разрядной адресной шины 8088/8086, 80286 имел 24-разрядную ш ину . Эти дополнитель ные 4 разряда давали возможность увеличить максимум адресуемой памя ти до 16 М. Intel 80386 был создан в 1985 году . С увеличение м шины данных до 32 бит , число адресных линий также было увеличено до 32. Само по себе это расширение позволило мик pоп pо цессо pу п рямо обращаться к 4Гб физ ической памяти . Кроме того он мог работать с 16 триллионами байт виртуальной памяти . С уществует модификация процессора Intel80386 — 386SX. Главное отличие его от 80386 это 16-битный вход /вых од шины данных . Как следствие его внутре н ние регистры заполняются в два шага. Все процессоры семейства 486 имеют 32-разрядну ю архитектуру , внутреннюю кэш-память 8 Кб (у DX4 - 16 КВ ). Модели SX не имеют встроенного сопроцессо ра , он был вынесен на плату . Модели DX2 ре ализуют механизм внутреннего уд воения час тоты (например , процессор 486DX2-66 устанавливается на 33-мегагерцовую системную плату ), что позволяет поднять быстродействие практически в два р аза , так как эффективность кэширования внутре нней кэш-памяти составляет почти 90 процентов . П роцессо р ы семейства DX4 486DX4-75 и 486DX4-100 предназн ачены для установки на 25-ти и 33-мегагерцовы е платы. Созданные в середине 1989 и 1995 года процес соры Pentium и Pentium Pro значительно отличались по своей архитектуре от своих проедшественников . В основу арх итектуры была положена супер скалярная архитектура , которая и дала возможн ость получить пятикратное получение производител ьности Pentium по сравнению с моделью 80486. Хотя Pentium проектировался как 32-разрядный , для связи с осталными компонентами системы и спол ьзовалась внешняя 64-разрядная шина. Процессо р Разрядность шины данных Рабочая ча стота, МГц i4004 4 0.75 i8008 8 0.8 i8080 8 2 i8086 16 5; 8; 10 i8088 16 5; 8 i80286 16 8; 10; 12; 16 i80386 DX 32 20; 25; 33; 40 i80386 SX 16 20; 25; 33 i80486 DX 32 25; 33; 50; 66;75;100;120 i80486 SX 32 16; 20; 25; 33 Pentium 32 60; 66; 75; 90; 100; 120; 133; 166; 200 Pentium Pro 32 166; 180; 200 Шины Шина - это канал пересылки данных , испо льзуемый совместно различными блоками системы . Информация пе редается по шине в ви де групп битов . В состав шины для кажд ого бита слова может быть предусмотрена о тдельная линия (параллельная шина ), или все биты слова могут последовательно во времен и использовать одну линию (последовательная ш ина ). На рисунке показан о типичное подключение устройств к шине данных. Шина с тремя состояниями Три состояние на шине - это состояния высокого уровня , низкого уровня и 3-ее состояние . 3-ее состояние позволяет ус тройс тву или процессору отключиться от шины и не влиять на уровни , устанавливаемые на шине другими устройствами или процессорами . Таким образом , только одно устройство яв ляется ведущим на шине . Управляющая логика активизирует в каждый конкретный момент то л ько одно устройство , которое стан овиться ведущим . Когда устройство активизировано , оно помещает свои данные на шину , все же остальные потенциальные ведущие переводят ся в пассивное состояние. К шине может быть подключено много приемных устройств . Сочетание управляющих и адресных сигналов , определяет для кого именно предназначаются данные на шине . Упра вляющая логика возбуждает специальные стробирующ ие сигналы , чтобы указать получателю когда ему следует принимать данные . Получатели и отправители могут быть од н онапра вленными и двунаправленными . На рисунке показ аны двунаправленные отправители /получатели , подкл юченные к шине. Шинная организаци я получила широкое распространение , поскольку в этом сл учае все устройства использу ют единый протокол сопряжения модулей централ ьных процессоров и устройств ввода /вывода с помощью трех шин. Сопряжение с центральным процессором осущ ествляется посредством трех шин : шины данных , шины адресов и шины управления. Ши на данных служит для пересылки данных между ЦП и памятью или ЦП и устройствами ввода /вывода . Эти данные м огут представлять собой как команды ЦП , та к и информацию , которую ЦП посылает в порты ввода /вывода или принимает оттуда . В МП 8088 шина данных имеет ш и рину 8 разрядов . В МП 8086, 80186, 80286 ширина шины данных 16 разрядов ; в МП 80386,80486,Pentium и Pentium Pro - 32 разряда. Шина адресов используется ЦП для выбо ра требуемой ячейки памяти или устройства ввода /вывода путем установки на шине к онкретного ад реса , соответствующего одной из ячеек памяти или одного из элементов ввода /вывода , входящих в систему . По ш ине управления передаются управляющие сигналы , предназначенные памяти и устройствам ввода /вывода. Магистральная организация предполагает налич ие упра вляющего модуля . Основное назначен ие этого модуля - организация передачи слова между двумя другими модулями. Операция на системной магистрали начинает ся с того , что управляющий модуль устанавл ивает на шине кодовое слово модуля - отпра вителя и активизирует линию строба отпр авителя . Это позволяет модулю , кодовое слово которого установлено на шине , понять , что он является отправителем . Затем управляющий модуль устанавливает на кодовое слово моду ля - получателя и активизирует линию строба получателя . Это позво л яет модулю , кодовое слово которого установлено на шине , понять , что он является получателем. После этого управляющий модуль возбуждает линию строба данных , в результате чего содержимое регистра отправителя пересылается в регистр получателя . Этот шаг может быть повторен любое число раз , если требуе тся передать много слов. Данные пересылаются от отправителя получа телю в ответ на импульс , возбуждаемый упра вляющим модулем на соответствующей линии стро ба . При этом предполагается , что к моменту появления импульса строба в модуле - отправителе данные подготовлены к передаче , а модуль - получатель готов принять данные . Такая передача данных носит название синхронн ой (синхронизированной ). Процессы на магистралях могут носить асинхронный характер . Передачу данных от о тправителя получателю можно координировать с помощью линий состояния , сигналы на к оторых отражают условия работы обоих модулей . Как только модуль назначается отправителем , он принимает контроль над линией готовно сти отправителя , сигнализируя с ее помощью о своей готовности принимать данные . Модуль , назначенный получателем , контролирует линию готовности получателя , сигнализируя с ее помощью о готовности принимать данные. При передаче данных должны соблюдаться два условия . Во-первых , передача осуществляется л ишь в том случае , если получател ь и отправитель сигнализируют о своей гот овности . Во-вторых , каждое слово должно передав аться один раз . Для обеспечения этих услов ий предусматривается определенная последовательность действий при передачи данных . Эта послед о вательность носит название протокола . В соответствии с протоколом отправитель , подготовив новое слово , информирует об э том получателя . Получатель , приняв очередное с лово , информирует об этом отправителя . Состоян ие линий готовности в любой момент времен и оп ределяет действия , которые должны выполнять оба модуля. Каждый шаг в передаче данных от о дной части системы к другой называется ци клом магистрали (или часто машинным циклом ). Частота этих циклов определяется тактовыми сигналами ЦП . Длительность цикла магис т рали связана с частотой тактовых сигналов. Первой системной , разработанной для компь ютеров PC/XT, в основе которых лежали микропроцесс оры , была шина PC/XT-bus. Она была 8-и разрядной , а ее контролер обеспечивал работу на ч истоте микропроцессора (4,77мгц ) . С появлением машин типа PC/AT, использующих 16-и разрядные м икропроцессоры 80286, а позже и 80386 (версия SX), была создана шина PC/AT-bus. В связи с ростом тактов ой частоты микропроцессоров до 12-16 МГц контроле р выполнял ее деление пополам для обеспеч е ния приемлемой тактовой частоты работы шины . ISA На базе этих двух шин был разрабо тан международный стандарт ISA ( Industry Standard Architecture ), широко использующийся в современных компьютерах . Типовая тактовая частота — 8 Мгц . Деление частоты остается функцией контролеров системных шин , но поскольку произошло дальнейшее увеличение та ктовой частоты микропроцессоры до 25,33 и 50 Мгц , коэффициент деления был увеличен . Кроме уве личения разрядности увеличилось количество преры ваний (IRQ) и каналов прямого д оступа в память (DMA) (в ISA 15 и 7 соответственно ), а такж е функциональных и диагностических возможностей . В тоже время сохранялась преемственность системных шин , в том числе на уровне контактов разьемов . Благодаря этому в новых системах можно использова т ь разр аботанные ранее контролеры и карты . Теоретиче ская пропускная способность шины — 16 Мбайт /с , практически она ниже поскольку обмен данными по шине производится за три та кта работы процессора . Для слотов расширения на материнской плате компьютеров с ши н ой ISA-16 устанавливается стандартная пар а разьемов (или один сдвоенный разъем ) с числом контактов 62+36, а на шине ISA-8 устанавливае тся разъемы с 64-контактами. EISA С появлением 32-разрядных микропроцессоров 80386 (версия DX) фирмами Compaq, NEC и рядо м других б ыла создана 32-разрядная шина EISA ( Extended ISA ), полностью совместимая c ISA. Преемственность EISA с ISA обеспечивается использованием “двухэтажного” разъема . Первый “этаж” - станда ртная шина ISA, что позволяет использовать ISA конт ролеры и карт ы , разработанные как для ISA-16, так даже и для ISA-8. Шина EISA позволяет а втоматически производить конфигурацию и арбитраж запросов на обслуживание ( bus mastering ), что выгодно ее от личает от шины ISA. VESA Локальной шиной (local bus) обычно называется шина , электрически выходящая непосредственно на контакты микропроцессора , т.е . это шина пр оцессора . Она обычно объединяет процессор , пам ять , схемы буферизации для системной шины и ее контролер , а также некоторые другие вспомогательные схемы . Работы по со з данию локальной шины велись разными ф ирмами параллельно , но в конце концов была создана ассоциация стандартов видео оборудов ания — Video Equipment Standard Association ( VESA ). Пер вая спецификация на стандарт локальной шины появилась в 1992 году . Много был о поз аимствовано из архитектуры локальной шины 80486. Б ыли разработанны только новый протокол обрабо тки сигналов и топология разьемов . Достоинств ами VLB является высокая скорость обмена информа ции (шина может работать в системе с п роцессором 80486DX-50). Н о возникает зависимость от частоты работы процессора (конструировани е плат с широким частотным диапазоном ). Эл ектрическая нагрузка не позволяет подключать более трех плат . Кроме того , VLB не рассчитан а на использование с процессорами , пришедшим на замену 4 86-му или параллельн о существующими с ними : Alpha, PowerPC и др . Поэтому с середине 1993 года из ассоциации VESA вышел ряд производителей во главе с Intel. Эти фир мы создали специальную группу для разработки нового альтернативного стандарта , названную Peri pheral Component Interconnect ( PCI ). PCI Разработка шины и производство соответств ующих компонентов заняли больше времени , чем для VLB, и первые системы с шиной PCI появи лись только год спустя . Строго говоря шина PCI не является локальной , а относится к классу mezzanine bus, поскольку имеет между собой и локальной шиной процессора специальный у зел — согласующий мост . При этом стандарт PCI предусматривает использование контроллера , кото рый заботится о разделении управляющих сигнал ов шины и процессора и ос у щес твляет арбитраж по шине PCI, а также акселера тор . Это делает шину процессорно независимой. Стандарт PCI предусматривает несколько способов повышения пропускной способности . Один из них — блочная передача последовательных д анных (например графика , дисков ые файлы ), что не требует времени на установку ад реса каждого элемента . Более того , акселератор может накапливать информацию в буферах , ч то обеспечивает одновременный с чтением данны х из памяти блочный обмен с периферийным устройством . Другой способ ускор е ния передачи — мультиплексирование — предус матривает передачу последовательных данных по адресным линиям , что удваевает пропускную с пособность шины . Шина PCI использует установку п рерываний по уровню , что делает ее более надежной и привлекательной (в отли ч ие от VLB). Еще одно отличие — PCI работ ает на 33 Мгц , независимо то частоты процесс ора . Теоретически пропускная способность шины 132 Мбайт /с . Реальная же пропускная способность несколько больше половины от теоретической . Стандарт PCI предусматривает и 64- разрядную версию . Для 32-разрядной шины PCI используется 124- контактный разъем , причем в нем предусмотрены ключи и контакты , предназначенные для оце нки необходимого для работы платы расширения напряжения питания (5В или 3,3В ). Тактовый генератор Большинст во логических элементов комп ьютера разработанно таким образом , что они должны работать синхронно , то есть по о пределенным тактовым сигналам. Контролер прерываний В первых компьютерах использовалась микро схема контроллера прерываний i8259, которая имеет 8 входов для сигналов прерываний . В IBM PC/AT в осьми линий прерываний стало уже недостаточно и их количество было увеличено до 15, п утем каскадного включения двух микросхем конт ролеров прерываний. Память Всем компьютерам требуется память несколь ких видов . Вся память делится на вну треннюю и внешнюю . В компьютерных системах работа с памятью основывается на очень простых концепциях — это сохранять один бит информации так , чтобы потом он мог быть извлечен оттуда. В настоящее время широкое распространение получи ли устройства динамической памяти базирующиеся на способности сохранять электр ический заряд (конденсаторы ). С первого взгляда конденсатор не удовлетворяет основному требо ванию устройств памяти . Он не способен сох ранять заряд в течении длительного промежут к а времени , но он позволяет де лать это в течении нескольких миллисекунд , что вполне достаточно , чтобы использовать э то в электронике . За это время специальные цепи компьютера обеспечивают подзарядку конд енсатора , то есть обновление информации . Из-за непрер ы вности этого процесса так ая память называется динамической. В современных персональных компьютерах ди намическая память реализуется на базе специал ьных цепей проводников , заменивших обычные ко нденсаторы . Большое количество таких цепей об ъединяются в корпусе одного динамического чипа . Однако подобно памяти на конденсатора х , она должна постоянно освежаться. В то время как динамическая память , получив заряд электричества удерживает его , так называемая статическая память , позволяет потоку электронов циркулироват ь по цеп и . Прикладываемое напряжение может изменить н аправление движения электронов . Причем существует только два направления движения потока , ч то позволяет использовать данные цепи в к ачестве элементов памяти . Статическая память работает наподобие выключ а теля , котор ый переключает направление электронного потока. Кроме оперативной памяти существует еще и постоянная память (ПЗУ ). Ее главное о тличие от ОЗУ - невозможность в процессе р аботы изменить состояние ячеек ПЗУ . В свою очередь и эта память делится на по стоянную и репрограммируемую . Принципы ее функционирования понятны из названия. Эволюция микросхем ОЗУ вплотную связана с эволюцией персональных компьютеров . Для успеха настольных компьютеров требовались мини атюрные чипы ОЗУ . По мере увеличения емкос ти пам яти цена скачкообразно возрастала , но потом постоянно уменьшалась по мере отработки технологии и роста объемов про изводства. Первые PC реализовывались на стандартных RAM-ч ипах по 16 Кбит . Каждому биту соответствовал свой собственный адрес. Где-то около год а после представле ния XT появилось ОЗУ с большими возможностями и более эффективное с точки зрения его цены . Хотя новые микросхемы могли вмещать по 64 Кбит , она были дешевле чем 4 по 16 Кбит . Системная плата PC была создана с у четом использования новых ми к росхем памяти . Через несколько лет 64 Кбитные чипы стали настолько широко распространены , что стали дешевле чем 16 Кбитные микросхемы. К 1984 году был сделан еще один шаг по увеличению объема памяти в одном ко рпусе - появились 256 - Кбитные микросхемы . И R AM чипы этого номинала были установлены на первых AT. А сегодня микросхемы в 8 и 16 Мбай т стали обычным явлением. PC имел довольно простую архитектуру памя ти , по крайней мере , если на нее смотре ть сейчас с высоты последних достижений к омпьютерной индустрии . Память PC была представ лена одним блоком , в котором каждый байт был доступен по указанию его адреса. Микросхемы памяти были разбиты на 9 ба нков , использующих в ранних PC 16-Кбитные , а за тем и 64-Кбитные микросхемы . Восемь микросхем выделяли по одному бит у для органи зации каждого байта памяти , девятая микросхем а использовалась в качестве контрольного бита четности. Когда микропроцессор 80286 стали использовать в AT и их аналогах , возникла проблема с организацией архитектуры памяти . Обычные микрос хемы памят и не могли работать в т аком быстром темпе , в котором работал микр опроцессор . Поэтому пришлось использовать статус ожидания , в случае когда процессор требов ал информацию из памяти , то есть микропроц ессору приходилось зависать на один-два такта , что давало в озможность памяти обработать запрос. Динамические микросхемы памяти маркеруются специальным числом , говорящим об их скорост ных возможностях . Указанное на корпусе число отражает время доступа в наносекундах бе з последнего нуля. Время доступа не является , од нако , единственной или наиболее важной характерис тикой микросхем памяти . Более значимо такое понятие , как время цикла , которое говорит о том , как быстро можно произвести повт орное обращение . В динамических микросхемах э то время больше времени доступа , в с т атических чипах эти времена равн ы , что говорит о более скоростных режимах последних. Чтобы справиться с ограничением по ск орости , были использованы специальные решения по организации памяти . Наиболее простое из них - это использование обычной архитектуры с необходимым числом циклов ожидания. Хорошая альтернатива предыдущему методу - использование кэш-памяти , что позволит избежать полного заполнения всей машины быстрой RAM па мятью . Обычно программа использует память как ой либо ограниченной области . Храня нуж ную информацию в кэш-памяти , работа с которой позволяет процессору обходиться без всяких циклов ожидания. Не всякая кэш-память равнозначна . Большое значение имеет тот факт , как много ин формации может содержать кэш-память . Чем больш е кэш-память , тем больше информации может быть в ней размещено , а следовательно , тем больше вероятность , что нужный байт будет содержаться в этой быстрой памяти . Очевидно , сто самый лучший вариант - это когда объём кэш-памяти соответствует объему в сей оперативной памяти . В этом с л учае вся остальная память становится не нужной . Крайне противоположная ситуация - 1 б айт кэш-памяти - тоже не имеет практического значения , так как вероятность того , что нужная информация окажется в этом байте , с тремится к нулю . Практически , диапазон испо л ьзуемой кэш-памяти колеблется в п ределах 16-64К. На самом деле реализация кэш-систем не так проста , как это может показаться с первого взгляда . Микропроцессор должен не только читать из памяти , но и писать в нее . Что случится , если процессор зане сет новую информацию в кэш-память , а перед использованием этой информации она буде т изменена в основной памяти . Для избежани я подобной ситуации иногда реализуется метод , названный записью через кэш-память . Очевидно , что этот метод снижает быстродействие си стемы , по т ому что приходится писат ь не только в кэш-память . Хуже того , ми кропроцессору может понадобиться информация , кото рую он только что записал и которая е ще не была перезагружена в кэш-память. Целостность памяти - это одна из самых больших проблем разработчиков кэш-памяти . Все вопросы по преодолению этих проблем были возложены на отдельную микросхему - кэш -контроллер Intel82385. Еще одна разновидность архитектуры операт ивной памяти компьютера - это ее разбивка на отдельные секции и работа с этими секциями как с малой кэш-памятью . Большая скорость доступа к ограниченным областям памяти является особенностью некоторых специфи ческих микросхем , которые позволяют некоторому объему , но не всей памяти , быть считанно му без цикла ожидания . Этот подход требует специальных RAM микросхем , которые дел ят свои адреса по страницам . Эта технологи я получила название режима страничного доступ а . Эти специальные микросхемы обеспечивают оч ень быстрый доступ в одном из двух на правлений их организаций . Если требуется чтен ие или запись и н формации , хранящей ся на определенной странице памяти , и пред ыдущая команда по работе с памятью исполь зовала информацию с той же страницы , цикла ожидания не требуется . Однако при переход е с одной страницы на другую циклы ож идания неизбежны. Следующая интере сная технология , назв анная interleaved memory , очень похожа на ОЗУ страничного ре жима . Она существенно повышает скорость обращ ения к памяти , но не имеет ограничений по страничной разбивке . При использовании э той технологии вся оперативная память разбива етс я на два или большее число бан ков . Последовательность битов хранится в разн ых банках , поэтому микропроцессор обращается то у одному то к другому банку при чтении этой последовательности. Во время обращения к одному банку , другой реализует цикл обновления , и п оэтому процессору не приходится ждать . И т олько , если микропроцессору приходится читать несмежные биты , статус ожидания неминуем , но вероятность его появления уменьшается. Наиболее типовая реализация этой технолог ии представляется разбивкой оперативной пам яти на два банка , А следовательно , вероятн ость возникновения ожидания - 50%. Четырех банковая организация уменьшает эту вероятность до 25%. Так как данная технология не требует применения специальных микросхем памяти , она является наиболее удобной для п овыше ния скорости системы . Кроме того она может совмещаться с ОЗУ страничного режима , что еще больше увеличивает оперативность. Фундаментальные решения были приняты при разработке первых PC. Для того , чтобы микроп роцессор 8088 мог пользоваться , она должна б ыть адресуемой . И этот микропроцессор должен обладать возможностью адресоваться к 1М . Конструкторы IBM решили выделить специальные област и памяти для специфически целей . Они разде лили всю память на разделы , и каждый р аздел предназначался для реализации с воих функций . Результирующая диаграмма на звана картой памяти. При разработке PC половина всей памяти была зарезервирована . Верхняя половина адресного пространства , была выделена для содержания кодов BIOS и для прямого процессорного доступа к памяти , исполь зуемой видеосистемой . Первые несколько Кбайт были зарезервированы под информацию о системе и расположение к онкретных секций кодов , которые выполнялись н а момент возникновения прерываний программного обеспечения . Эти ячейки памяти называются в екторами прер ы вания , а функция про граммного кода - механизмом прерывания. В конце адресного пространства располагае тся буфер клавиатуры - номиналом 16 байт . Здесь хранятся 16 последних символов введенных с к лавиатуры . Этот буфер нужен для сохранения набранного текста во время , когда про цессор занят другой задачей , после того ка к он освободится , текст будет обработан . О мерзительный писк компьютера означает - буфер переполнен и дальнейший набор бессмысленен. Кроме того , различные системные флаги , указывающие на внутреннее состояние систем ы , также хранятся в нижнем разделе памяти. В те дни , когда большинство компьютеро в имели 60К памяти , 512К казались царской щедростью . Поэтому 128К были отданы под юрис дикцию программного обеспечения , остальные 384К от начала адресного прост ранства , предназ начались для использования программами BIOS и ви деопамятью. Эти решения выделяли 640К для DOS - это был максимум адресуемого пространства , которым мог оперировать 8088 при выполнении программ . С о временем эти 640К были названы базовой памят ью , потому что это является ос новополагающим стандартом , на котором должны базироваться все IBM совместимые системы. В апреле 1985 года несколько месяцев спус тя после представления первых AT с несколькими Мб дополнительной памяти - главное издательст во по программному обеспечению и разраб отчик технического обеспечения сформулировали св ой собственный метод преодоления ограничения в 640К старых компьютеров на 8088 микропроцессоре , работающих в DOS. Через несколько месяцев к ним присоединилась и Microsoft Cor poration . Их разработка названа Lotus-Intel-Microsoft Expanded Memory Specification или LIM память , или EMS, или просто расширенная память . Новая система отличалась как от базовой памяти , так и от доп олнительной . Она не была в пределах адресн ого пространст ва центрального микропроцессор а . Ее работа основывалась на специальной с хеме технического обеспечения , которая функционир овала наподобие переключателя . Это устройство переключало банки памяти из нормального адре сного пространства 8088 микропроцессора , где чип мог читать и писать в нее . Эта схема , названная переключателем банков , не была ни новой ни необычной . Подобное устройство использовалось в компьютерах на Z80 д ля преодоления лимита в 64К. Первые EMS имели дело с расширенной памя тью , разбитой на банки п о 16К . Предс тавление AT с потенциально адресуемыми 16М затми ло EMS, пока тяжелая действительность недоступности дополнительной памяти была до конца осоз нана . Даже несколько имеющихся программ , котор ые могли пользоваться достоинства ми EMS, были более поле з ны чем драйвер VDISK, кот орый был единственной совместимой с DOS программ ой , позволяющей использовать дополнительную памят ь. Заключение Уже на протяж ении 25 лет , со дня создания первого в м ире микропроцессора 4004 фирмой Intel, существуют компьют еры . Они прочно внедрились в нашу жи знь . Но за эти 25 лет архитектура матерински х плат для РС не претерпела особых из менений , точнее ее состав (микропроцессор ; шины адреса , данных и управления ; разъемы для плат расширения , внешней памяти , внешнего кэша ; контролер о в ввода /вывода и некоторых других вспомогательных с микросхем ). На сегодняшний день в материнскую плату встраивают контролер HDD и внешними устройствам и (COM и LPT: порты ). Архитектура же материнской п латы совершенствовалась вместе с микропроцессора ми . По я влялись новые шины , увеличи валась разрядность , быстродействие шин , их про пускная способность. Многие фирмы производители на свой ст рах и риск создают новые шины (в том числе и слоты расширения ). Так достаточно известная фирма AsusTeK создала свой собственн ый слот MediaBus. На сегодняшний момент MediaBus бо льше никто не поддерживает , да и сама фирма AsusTeK создала только плату видеоадаптера , с оединенную с звуковой картой . Правда MediaBus предст авляет собой просто расширенную PCI дополнительным разьемом . В п риложении приведено таблиц с собственными тестами нескольких м атеринских плат для PC, выпускаемыми фирмой AsusTeK. Говорить о материнской плате в отдель ности от всех остальных частей компьютера не возможно — это комплекс , работающий как один организм . Тенд енции развития материнских плат в основном диктуются разв итием микропроцессоров . Микропроцессроры сделали огромный прыжок вперед (4004 — Pentium Pro). Но CISC архитекту ра построения процессоров практически иссякла . Фирма Intel и HP уже работают над создан и ем нового процессора поддерживающего (сов местимого ) как с процессоры для PC так и процессоры , построенными на RISC архитектуре . Вслед за процессорами , материнские платы будут тоже менять свою конфигурацию и архитектуру и направление этого развития лежит в сторону RISC-архитектуры. Литература 1. Борзенко А . IBM PC: устройство , ремонт , модернизация . — М .: Компьютер Пресс ,1995 2. Озерцовский С . Микропроцесс оры Intel: от 4004 до Pentium Pro. Computer Week . #41. 1996. 3. Аврин С . Компьютерные а ртерии . Hard ‘ n ’ Soft. #6. 1994 4. Bus Architectures. Introduction. IBM PC Institute . 5. Фролов А.В.,Фролов Г.В . Ап паратное обеспечение IBM PC. — М .: ДИАЛОГ-МИФИ .1992. 6. Motherboard CH-498B. User ’ s Manual. 7. Motherboard P/I-P55T2P4. User ’ s Manual. 8. Performance Measure ment. P/I-P6NP5, P/I-P55TVP4. AsusTeK Inc.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Хватит ныть о прошедшем лете. Достань теплый плед, купи хороший чай, и наслаждайся осенью.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Развитие архитектуры материнских плат", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru