Glava3 Беспроводные интерфейсы. Беспроводные интерфейсы связи

Специальные интерфейсы.

Семейство последовательных интерфейсов PCI-Express.

IEEE 1394.

Это цифровой последовательный интерфейс FireWire характеризуется высокой надёжностью и качеством передачи данных. Его протокол поддерживает гарантированную передачу критичной информации (информация является критичной, если она зависит от времени – аудиосигнал, видеосигнал и т.д.), обеспечивая прохождение сигналов в реальном масштабе времени без заметных искажений.

Плюсы технологии:

o подключение большого количества устройств Plug-and-Play в любой конфигурации (до 63 устройств на один порт)

o восьмижильный кабель

o пропускная способность – 100-400 Мбит/с, в будущем ожидается до 1600 Мбит/с

o можно подключать дисковводы, высокоскоростные внешние устройства, например, видеокамеры.

Интерфейсы данного семейства используют совокупность независимых последовательных каналов передачи данных, т.к. при передаче используется помехозащищённое кодирование. Каждый байт передаётся десятью битами. Т.е. на каждый байт передаётся 2 бита избыточной информации, которые содержат коды защиты от помех. Пример помехозащищающего кода – код Хемминга. По нему на каждые 11 символов основного кода добавляется 4 символа избыточной информации. Эти символы расставляются по степеням двойки, т.е. первым, вторым, четвёртым и восьмым по счёту. Каждый из этих защищающих символов вычисляется по формуле, выражаясь через рядом стоящие символы. И если принимающий компьютер замечает лишние символы, он по особой формуле вычисляет место ошибки.

Пропускная способность одного канала – 200 МБ/с. Лицензированы 1-, 2-, 3-, 8-, 16- и 32-канальные версии. Общая пропускная способность всех каналов – 6,4 ГБ/с. В режиме дуплексной передачи эти цифры удваиваются.

PCI-Express x1 – это одноканальный вариант. Может быть использован для любых шин и плат расширения. PCI-Express x8 и PCI-Express x16 могут использоваться только для видеокарт. Простейшая топология соединения с помощью PCI-Express:

ПРОЦЕССОР INTEL PENTIUM
КОНТРОЛЛЕР ПАМЯТИ

IrDA – один из первых беспроводных интерфейсов, стандарт которого был реализован в современных компьютерах. Связь осуществляется по инфракрасному каналу, диапазон которого используется в различных электронных системах для связи устройств между собой. Протокол IrDA был включён в операционную систему Windows 95. Длина волны – 980 нм, расстояние – до одного метра.

Стандарт имеет несколько режимов:

1. SIR (Slow Infrared). Скорость передачи данных: от 2,4 до 115,2 Кбит/с.

2. MIR (Medium Infrared). Скорость: от 576 до 1152 Кбит/с

3. FIR (Fast Infrared). Скорость: от 4 до 16 Мбит/с.

IrDA поддерживает связь по принципу точка-в-точку в пределах прямой видимости. Канал передачи данных узконаправленный.

Bluetooth – это технология передачи данных по радиоканалам в диапазоне 2,5 ГГц на небольшие расстояния даже в отсутствии прямой видимости. Первоначально этот стандарт рассматривался как замена IrDA, затем были попытки использовать его в локальных сетях как замену проводных технологий, но самое широкое распространение Bluetooth получил в мобильных телефонах. Разработчиками стандарта были Intel, Toshiba, Siemens, Nokia и многие другие. Первоначальная версия протокола предусматривала расстояние до 100 метров и скорость до 100 КБ/с. Для обеспечения безопасности частота передачи данных регулярно меняется. К одному каналу может быть подключено до 7 устройств. Скорость передачи по версии Bluetooth 2.0 достигает 1,5 МБ/с.

Фирма Intel разработала в качестве замены протоколов Bluetooth интерфейс wUSB (wireless USB). Основные характеристики: очень широкий диапазон широт – от 3х до 10 ГГц. Пиковая скорость может достигать 60 МБ/с на расстоянии 2 метра, а при расстоянии 10 метров – 12 МБ/с.

Д/з: самостоятельно о W-Fi и WiMAX.

Не останавливаясь на средствах организации беспроводных сетей (WLAN), ограничимся рассмотрением высокочастотных радио и оптических интерфейсов ограниченного радиуса действия.

IrDA. Ассоциация инфракрасной передачи данных (Infrared Data Association - IrDA), начиная с ее образования в 1993 году, работала над открытым стандартом инфракрасной передачи данных на короткие расстояния. Спецификации IrDA базируются на двух стандартах - протоколе физического уровня 115 Кбит/с (типа UART), который был развит Hewlett Packard, и первоначально предложенном IBM протоколе Link Access Protocol (IrLAP), основанном на HDLC.

Уже в 1995 году несколько лидеров рынка электроники выпустили серию продуктов, использующих для передачи информации по открытому оптическому каналу IrDA стандарт, а в ноябре 1995 года Microsoft заявила о включении программного обеспечения, обеспечивающего инфракрасную связь, использующую IrDA стандарт, в стандартный пакет операционной системы Windows 95. В настоящее время IrDA стандарт - один из самых распространенных стандартов для организации передачи информации по открытому инфракрасному каналу. Это - протокол передачи данных связи «точка-точка» в узком коническом углу (30°), предназначенный для работы на расстоянии до 1 метра со скоростями между 9.6 Кбит/с и 16 Мбит/с.

  • а - адаптер IRDA USB ;
  • б - адаптер Bluetooth USB;
  • в - мышь Bluetooth с 8-ю кнопками.

Предусмотрены также протоколы следующих нескольких уровней:

  • IrLAP (Infrared Link Access Protocol) - обеспечивает управление доступом, установление надежного двустороннего соединения;
  • IrLMP (Infrared Link Management Protocol) - обеспечивает многоканальный логический доступ, переключение устройств (активный/пассивный) и прочее;
  • IrCOMM (Infrared Communications Protocol) - обеспечивает работу устройств в режиме как параллельного, так и последовательного портов;
  • IrOBEX (Infrared Object Exchange) - обмен данными или объектами;
  • IrLAN (Infrared Local Area Network) - обеспечивает соединение инфракрасных устройств в локальную сеть в вариантах - «клиент сервер» или «точка-точка» (peer to peer).

В области мобильных вычислений IrDA обычно используется Для подключения портативного компьютера к мобильному телефону и установления модемной связи с Internet. IrDA также определяет IrLAN протокол для подключения устройств, поддерживающих IrDA-связь со стационарной сетью.

Bluetooth

Названная по имени датского короля X столетия это спецификация для портативных устройств, обеспечивающая дешевую радиосвязь между мобильными компьютерами, мобильными телефонами, цифровыми камерами, принтерами, консолями видеоигр и другими переносными устройствами, возможность подсоединения к Internet (таблица 2.19). Связь устанавливается в безопасном, нелицензируемом диапазоне ультракоротких волн «Индустриальный научный и медицинский» (Industrial Scientific and Medical - ISM) - 2.4 ГГц (в интервале 2.4-2.4835 ГГц в США и Японии). Части этой полосы также доступны во Франции и Испании. По сути, это - тот же самый вид микроволновой радиотехнологии, которая обеспечивает беспроводной звонок входной двери и открывание гаража. Главное преимущество систем Bluetooth перед инфракрасными портами состоит в том, что здесь не требуется прямая оптическая видимость.

Устройства, связывающиеся по протоколу Bluetooth работают в режиме «клиент сервер» (master-slave). Устройство-клиент может вызывать до семи устройств серверов. Клиент и сервер в любой момент могут поменяться ролями. Эта «сеть», которую образуют восемь или менее устройств, получила название персональной сети (Personal Area Netork - PAN, или же «микросеть» - piconet).

Модули Bluetooth имеют приемопередатчики, которые сканируют пространство и обнаруживают другие устройства Bluetooth, чтобы установить связь. Прежде чем любые данные будут переданы между устройствами, должна быть установлена сессия сети. По соображениям безопасности пользователь должен предоставить подтверждение по входу в сеть устройствам, которые не были ранее идентифицированы как устройства, принадлежащие этой же PAN.

В любой момент времени данные могут передаваться между клиентом и серверами, причем первый может быстро переключаться между вторыми на манер «карусели». Спецификации Bluetooth допускают соединение двух или более PAN в «распределенную сеть» (scatternet), где выделяются устройства, которые в одной подсети играют роль клиента, а в другой - сервера.

Беспроводные интерфейсы

В ноутбуках могут присутствовать IrDA-порт, Bluetooth-адаптер и Wi-Fi-интерфейс.

IrDA-порт распространен, но не очень удобен в работе. При его использовании нужно размещать «глазки» инфракрасных портов, расположенных на обоих связываемых устройствах, в зоне прямой видимости и на небольшом удалении друг от друга (не более 10 см, что бы ни утверждали производители), а также обеспечивать практически полную их неподвижность в течение всего сеанса связи. Даже небольшое смещение портов, как правило, приводит к разрыву соединения. Поэтому практически невозможно использовать IrDA-соединение, например, в транспорте. Кроме того, даже когда оба соединенных устройства неподвижны друг относительно друга, капризное инфракрасное соединение может разорваться без каких-либо видимых причин.

Еще совсем недавно IrDA являлся наиболее распространенным беспроводным интерфейсом. Такой порт присутствовал в большинстве ноутбуков, во всех карманных компьютерах, допускающих автономное использование, принтерах и в большинстве мобильных телефонов. Последнее наиболее важно, так как сотовый телефон является самым распространенным средством выхода в Интернет с ноутбука. Скорость передачи данных через инфракрасный порт достигает до 115,2 Кбит/c.

Ноутбук может иметь два инфракрасных порта: один для установки связи с другими цифровыми устройствами, а другой – для пульта дистанционного управления (рис. 4.5). «Глазок» порта, предназначенного для пульта, обычно располагается на переднем торце ноутбука, но может иметь и внешнее исполнение (в таком случае его «пристегивают» к USB-порту). Пульт (в просторечии – «ленивчик») актуален при использовании ноутбука в качестве проигрывателя аудио– и видеофайлов. Для других целей IrDA-порт для пульта использовать невозможно: связи с цифровыми устройствами он не обеспечит.

Рис. 4.5. К ноутбуку можно подключить пульт дистанционного управления, упрощающий проведение презентаций

Bluetooth – устройство, передающее данные со скоростью до 722 Кбит/c, без сомнения, составляет серьезную конкуренцию IrDA.

Использование радиоканала для обеспечения беспроводного соединения не требует размещения связываемых устройств в зоне прямой видимости. Например, подключиться к телефону можно, не доставая аппарат из чехла, печатать – на принтере, стоящем в дальнем углу комнаты, и т. д. Причем соединение по радиоканалу более устойчивое, чем установленное через инфракрасный порт. Кроме того, Bluetooth с успехом применяется для создания персональных точек доступа. Все популярнее становятся модели, в которых модем – кабельный или ADSL – использует для связи с ноутбуком Bluetooth-соединение. На первый взгляд, такое решение выглядит излишне изощренным, но при ближайшем рассмотрении оказывается весьма удобным. Согласитесь, глупо иметь ноутбук, мобильность которого даже в вашей квартире ограничена проводными соединениями.

Беспроводной интерфейс Wi-Fi , также известный как IEEE 802.11, RadioEthernet или, по терминологии Apple, AirPort Extreme, применяется для беспроводного доступа к локальной сети. Существует множество стандартов IEEE 802.11. Скорость передачи данных через самый распространенный из них – IEEE 802.11а – составляет 54 Мбит/с. Соответствующие решения появились достаточно давно, но применялись в основном в корпоративных сетях и только относительно недавно стали доступны массовому пользователю.

Сегодня слово hotspot известно, наверное, всем. Так называют общедоступную зону с Wi-Fi-покрытием, то есть место, куда можно прийти со своим ноутбуком и подключиться к ресурсам локальной сети (обычно к Интернету, но возможны и другие варианты). Доступ может быть бесплатным, платным или предоставляемым на определенных условиях (например, посетителям ресторана, заказывающим еду и напитки). Сегодня на Западе такие точки существуют во всех крупных гостиницах, на вокзалах, в аэропортах и других местах сосредоточения мобильных пользователей: во многих кафе, ресторанах, интернет-кафе, библиотеках, бизнес-центрах (см. сайты www.jiwire.com , www.wifinder.com , www.totalhotspots.com и др.). Зоны с Wi-Fi-покрытием (как платные, так и бесплатные) получают все большее распространение и в России. Сайты с данными о местоположении таких точек в разных городах (например, www.freewifi.ru , http://wifi.yandex.ru или http://wifi.ru/) становятся одной из наиболее востребованных категорий ресурсов Интернета. Одного взгляда на их перечень достаточно, чтобы понять: подключение через Wi-Fi не является европейской или столичной «штучкой», поскольку точку доступа можно найти в более-менее большом городе в любой стране. Это значит, что наличие соответствующего адаптера в ноутбуке, с которым вы планируете перемещаться не только в пределах собственной квартиры или офиса, – насущная необходимость.

Примечание

Взлет популярности Wi-Fi в немалой степени произошел благодаря политике, проводимой компанией Intel. Корпорация занимается активной популяризацией этого способа беспроводного доступа к интернет-ресурсам и продвигает технологию Centrino, неотъемлемой частью которой является Wi-Fi-адаптер. В результате Wi-Fi-адаптеры встречаются в ноутбуках значительно чаще, чем Bluetooth-модули.

Большинство выпускаемых сегодня ноутбуков имеют встроенные Wi-Fi-адаптеры. Однако, если такового в вашем портативном компьютере не оказалось, не расстраивайтесь: практически к любому ноутбуку можно приобрести внешний Wi-Fi-адаптер, подключаемый к USB-порту или выполненный в виде PC-карты.

Из книги Самоучитель UML автора Леоненков Александр

4.3. Интерфейсы Интерфейс (interface) служит для спецификации параметров модели, которые видимы извне без указания их внутренней структуры. В языке UML интерфейс является классификатором и характеризует только ограниченную часть поведения моделируемой сущности. Применительно

Из книги Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста автора Бокс Дональд

5.3. Интерфейсы. Интерфейсы являются элементами диаграммы вариантов использования и были рассмотрены в главе 4. Однако при построении диаграммы классов отдельные интерфейсы могут уточняться и в этом случае для их изображения используется специальный графический символ

Из книги 200 лучших программ для Linux автора Яремчук Сергей Акимович

10.2. Интерфейсы Следующим элементом диаграммы компонентов являются интерфейсы. Последние уже неоднократно рассматривались ранее, поэтому здесь будут отмечены те их, особенности, которые характерны для представления на диаграммах компонентов. Напомним, что в общем

Из книги Skype: бесплатные звонки через Интернет. Начали! автора Гольцман Виктор Иосифович

Интерфейсы и IDL Определения методов в IDL являются просто аннотированными аналогами С-функций. Определения интерфейсов в IDL требуют расширения по сравнению с С, так как С не имеет встроенной поддержки этого понятия. Определение интерфейса в IDL начинается с ключевого слова

Из книги Железо ПК [Популярный самоучитель] автора Пташинский Владимир

Интерфейсы к ClamAV За относительно небольшое время своего развития ClamAV получил достаточное количество интерфейсов и многого другого, упрощающего работу и интеграцию в приложения. Список некоторых из них можно найти в файле README, а в файле clamdoc.pdf дано их краткое описание,

Из книги Домашние и офисные сети под Vista и XP автора Ватаманюк Александр Иванович

Беспроводные Skype-телефоны без подключения к компьютеру Кроме устройств Wi-Fi для Skype-телефонии есть еще cordless phone (беспроводные телефоны). Они подключаются напрямую к телефонной сети и не требуют компьютера для работы, что является их основным преимуществом. Пример

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 40 автора Журнал «Компьютерра»

Беспроводные технологии В последнее время все большую популярность приобретают беспроводные интерфейсы, позволяющие осуществлять связь устройств друг с другом без использования проводов. Например, с помощью инфракрасного порта на телевизоре можно включать/выключать

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 68 автора Журнал «Компьютерра»

Глава 3 Беспроводные сети Беспроводная сеть – еще один вариант связи, который можно использовать для соединения компьютеров в сеть. Главное преимущество такой сети перед проводной сетью – мобильность, то есть можно спокойно передвигать компьютер или даже носить его с

Из книги Основы объектно-ориентированного программирования автора Мейер Бертран

Беспроводные зарядные устройства Олег Нечай Опубликовано 26 октября 2010 года Мы живём в мире, который стремительно избавляется от проводов: уже давно никого не удивляют беспроводные пульты дистанционного управления, домашние и мобильные телефоны,

Из книги Сетевые средства Linux автора Смит Родерик В.

Беспроводные маршрутизаторы для дома Олег Нечай Опубликовано 10 мая 2011 года Сегодня нередко случается, что в доме есть сразу несколько компьютеров, причём даже если жилец всего один. Для удобства использования лучше всего объединить их в сеть, а

Из книги Компьютерные советы (сборник статей) автора Автор неизвестен

Беспроводные маршрутизаторы для дома: какой выбрать Олег Нечай Опубликовано 10 мая 2011 года Познакомимся с несколькими моделями современных беспроводных роутеров, предназначенных для эксплуатации дома и в небольших офисах. ASUS DSL-N13

Из книги Как тестируют в Google автора Уиттакер Джеймс

Интерфейсы и проектирование ПО Архитектура системы должна основываться на содержании, а не на форме. Но проектирование сверху вниз стремится использовать в качестве основы для структуры самый поверхностный аспект системы - ее внешний интерфейс. Такой упор на внешний

Из книги Описание языка PascalABC.NET автора Коллектив РуБоард

Беспроводные устройства В течение последних лет сети, созданные на базе беспроводных устройств, становятся все более популярными. Беспроводные технологии позволяют компьютерам обмениваться данными, даже если они не подключены к сети с помощью сетевых кабелей.

Из книги автора

Из книги автора

Интерфейсы и протоколы С описанием интерфейсов и протоколов разработчики Google справляются легко, ведь для этого нужно писать их любимый код. В Google разработали специальный расширяемый язык Protocol Buffer для сериализации структурированных данных. Protobuf - это механизм

Беспроводные (wireless) интерфейсы применяются для передачи данных на расстояния от нескольких десятков сантиметров до нескольких километров. Они наиболее удобны для пользователей, но при небольших расстояниях их стоимость выше проводных. Тем не менее, они востребованы во всех своих вариантах, и беспроводные технологии сейчас развиваются чрезвычайно интенсивно.

Беспроводные интерфейсы ЭВМ можно разделить на две группы:

1. Интерфейсы, предназначенные для подсоединения к ЭВМ периферийных устройств (клавиатуры, мыши, принтера, сканера, внешней памяти и др.) и портативных компьютеров (КПК, ноутбука и др.).

2. Интерфейсы для подключения ЭВМ к компьютерным сетям (локальным, региональным, корпоративным, сети Интернет).

К первой группе интерфейсов относятся инфракрасные интерфейсы IrDA, радиоинтерфейсы: Bluetooth, WUSB, WSATA и др. Ко второй группе относятся интерфейсы WiFi, WiMax и др.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Основные блоки ЭВМ, их назначение и функциональные характеристики

Херсонський національний технічний університет.. кафедра інформаційних технологій.. рег конспект лекцій для студентів курсу для..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Конспект лекцій
з дисципліни «Архітектура комп"ютерів» для студентів 2 курсу для спеціальності 6.0915.01 «Комп"ютерні системи та мережі» напряму 0915 «Комп’ютерна інженер

Микропроцессор
Микропроцессор (МП) - центральное устройство ПК, предназначенное для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. В состав м

Системная шина
Системная шина - основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает в себя: □ кодовую шину данных (КШ

Основная память
Основная память (ОП) предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и о

Внешняя память
Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней пам

Внешние устройства
Внешние устройства (ВУ) ПК - важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса, достаточно сказать, что по стоимости ВУ составляют до 80-85 % стоимости всего ПК. ВУ ПК обеспечиваю

Дополнительные интегральные микросхемы
К системной шине и к МП ПК наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и некоторые дополнительные интегральные микросхемы, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микр

Элементы конструкции ПК
Конструктивно ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы-стыки подключаются внешние устройства: дополнительные блоки памяти, клавиатура, дисплей, пр

Функциональные характеристики ЭВМ
Основными функциональными характеристиками ЭВМ являются: 1. Производительность, быстродействие, тактовая частота. 2. Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса.

Производительность, быстродействие, тактовая частота
Производительность современных компьютеров измеряют обычно в миллионах операций в секунду. Единицами измерения служат: □ МИПС (MIPS - Millions Instruction Per Second) - для операций

Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса
Разрядность - это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность,

Тип и емкость оперативной памяти
Емкость (объем) оперативной памяти измеряется обычно в мегабайтах. Напоминаем, что 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 10242 байт. Многие современные прикладные программы с оперативной памят

Наличие, виды и емкость кэш-памяти
Кэш-память - это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующи

Вопросы для самопроверки
1. Нарисуйте блок-схему персонального компьютера. 2. Дайте характеристику основных блоков компьютера. 3. Дайте краткую характеристику устройств, входящих в состав микропроцессора.

Микропроцессоры
Наиболее важными компонентами любого компьютера, обусловливающими его основные характеристики, являются микропроцессоры, системные платы и интерфейсы. Микропроцессор (МП),

Микропроцессоры типа CISC
Большинство современных ПК типа IBM PC используют МП типа CISC, выпускаемые многими фирмами: Intel, AMD, Cyrix, IBMи т. д. «Законодателем мод» здесь выступает Intel, но ей «на пятк

Микропроцессоры Pentium
Микропроцессоры 80586 (Р5) более известны по их товарной марке Pentium, которая запатентована фирмой Intel (МП 80586 других фирм имеют иные обозначения: К5 у фирмы AMD, Ml у фирмы Cyrix и т. д.). Э

Микропроцессоры Pentium Pro
В сентябре 1995 года были выпущены МП шестого поколения 80686 (Р6), торговая марка Pentium Pro. Микропроцессор состоит из двух кристаллов: собственно МП и кэш-памяти. Но он не полностью совместим с

Микропроцессоры Pentium MMX и Pentium II
В 1997 году появились модернизированные для работы в мультимедийной технологии микропроцессоры Pentium и Pentium Pro, получившие торговые марки, соответственно, Pentium MMX (MMX - MultiMedia eXtent

Микропроцессоры Pentium III
Появившиеся в 1999 году процессоры Pentium III (Coppermine) являются дальнейшим развитием Pentium II. Их главным отличием является основанное на новом блоке 128-разрядных регистров расширение набор

Микропроцессоры Pentium 4
Модификация МП Pentium - Pentium 4 - предназначена для высокопроизводительных компьютеров, в первую очередь серверов, рабочих станций класса high-end и мультимедийных игровых ПК. Рассмотрим основны

Технология НТ
Технология Hyper Treading (tread - поток) реализует многопотоковое исполнение программ: на одном физическом процессоре можно одновременно исполнять два задания или два потока команд одной программы

Технология RAID
Большинство новых микропроцессоров поддерживают технологию Intel RAID (Redundant Array Intensive Disk - массив недорогих дисков с избыточностью). Достоинством этой технологии является простота орга

Новая маркировка МП фирмы Intel
Начиная с 2004 года фирма Intel вводит новую маркировку своих микропроцессоров. Вводимый фирмой единый трехзначный номер процессора будет учитывать сразу несколько характеристик: базовую архитектур

Микропроцессоры Over Drive
Интерес представляют МП Over Drive, по существу, являющиеся своеобразными сопроцессорами, обеспечивающими для МП 80486 режимы работы и эффективное быстродействие, характерные для МП Pentium, а для

Микропроцессоры типа RISC
Микропроцессоры типа RISC содержат только набор простых, чаще всего встречающихся в программах команд. При необходимости выполнения более сложных команд в микропроцессоре производится их автоматиче

Микропроцессоры типа VLIW
Это сравнительно новый и весьма перспективный тип МП. Микропроцессоры типа VLIWв 2004году выпускают фирмы: □ Transmeta - это микропроцессор Crusoe м

Физическая и функциональная структура микропроцессора
Физическая структура микропроцессора достаточно сложна. Ядро процессора содержит главный управляющий и исполняющие модули - блоки выполнения операций над целочисленными данными. К локальным управля

Устройство управления
Устройство управления (УУ) является функционально наиболее сложным устройством ПК - оно вырабатывает управляющие сигналы, поступающие по кодовым шинам инструкций (КШИ) во все блоки машины. Упрощенн

Арифметико-логическое устройство
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации. Функ- ционально в простейшем варианте АЛУ (рис. 8.2) сос

Микропроцессорная память
Микропроцессорная память (МПП) базового МП 8088 включает в себя 14 двухбайтовых запоминающих регистров. У МП 80286 и выше имеются дополнительные регистры, например, у МП типа VLIW е

Универсальные регистры
Регистры АХ, ВХ, СХ и DX являются универсальными (их часто называют регистрами общего назначения - РОН); каждый из них может использоваться для временного хранения любых данных, при этом позволено

Сегментные регистры
Регистры сегментной адресации CS, DS, SS, ES используются для хранения начальных адресов полей памяти (сегментов), отведенных в программах для хранения1: □ команд программ

Регистры смещений
Регистры смещений (внутрисегментной адресации) IP, SP, BP, SI,DI предназначены для хранения относительных адресов ячеек памяти внутри сегментов (смещений относительно начала сегментов): &n

Регистр флагов
Регистр флагов F содержит условные одноразрядные признаки-маски, или флаги, управляющие прохождением программы в ПК; флаги работают независимо друг от друга, и лишь для удобства они помещены в един

Вопросы для самопроверки
1. Дайте краткую характеристику микропроцессора, его структуры, назначения, основных параметров. 2. Назовите и поясните основные функции, выполняемые микропроцессором. 3. Назовите

Системные платы
Системная (system board, SB), или объединительная, материнская (mother board, MB) плата - это важнейшая часть компьютера, содержащая его основные электронные компонент

Разновидности системных плат
В настоящее время десятки фирм выпускают большое число системных плат, различающихся и конструктивно, и по типу поддерживаемых ими микропроцессоров, и по тактовой частоте их работы, и по величине р

Чипсеты системных плат
Микропроцессоры, устанавливаемые на материнской плате, в определенном диапазоне моделей можно менять, а главным несменяемым функциональным компонентом СП является набор системных ми

Вопросы для самопроверки
1. Поясните роль системной платы в ПК. 2. Назовите основные устройства, расположенные на системной плате ПК. 3. Назовите основные форматы системных плат. 4. Дайте краткую

Интерфейсные системы ЭВМ
Интерфейс (interface) - совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей. (В компьютерной литературе иногда вм

Шины расширений
1. Шина PC/XT - 8-разрядная шина данных и 20-разрядная шина адреса, рассчитанная на тактовую частоту 4,77 МГц; имеет 4 линии для аппаратных прерываний и 4 канала для прямого доступа в память (канал

Локальные шины
Современные вычислительные системы характеризуются: □ стремительным ростом быстродействия микропроцессоров и некоторых внешних устройств □ появлением программ, требующ

Периферийные шины
Периферийные шины обеспечивают связь центральных устройств машины с внешними устройствами (дисковые накопители, клавиатура, мышь, сканер и др.). Они являются внешними интерфейсами Э

Универсальные последовательные шины
В 2003-2004 годах произошли революционные изменения в интерфейсных системах ЭВМ: сначала произошел переворот в сторону последовательных интерфейсов, а в 2004 году стали активно развиваться и беспро

Последовательная шина USB
Первая и самая распространенная сейчас последовательная шина - это USB (Universal Serial Bus) - универсальная последовательная шина. Она появилась в 1995 году и была призвана заменить такие устарев

Стандарт IEEE 1394
IEEE 1394 (Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394 - стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике 1394) - новый и перспективный последовательный интерфейс, предназначе

Последовательный интерфейс SATA
В конце 2000 года группа компаний Working Group (Intel, IBM, Maxtor, Quantum, Seagate и др.) анонсировала новый чрезвычайно эффективный последовательный интерфейс Serial ATA (SATA), обеспечивающий

Семейство последовательных интерфейсов PCI Express
Пожалуй, наиболее перспективно и представляет существенный интерес семейство последовательных интерфейсов PCI Express, информация о базовом протоколе которого появилась в июле 2002 года. PCI Expres

Интерфейсы IrDA
Одним из первых беспроводных интерфейсов, нашедших применение в компьютерах, был стандарт IrDA, связь в котором осуществляется по каналу инфракрасного излучения. Инфракрасный диапазон использовался

Интерфейс Bluetooth
Bluetooth - технология передачи данных по радиоканалам в диапазоне частот около 2,5 ГГц на короткие расстояния даже при отсутствии прямой видимости между устройствами. Первоначально Bluetoot

Интерфейс WUSB
Фирма Intel в качестве основной замены Bluetooth предложила беспроводную версию интерфейса USB - интерфейс WUSB (Wireless USB), который, по ее прогнозам, к 2006 году должен был вытеснить «голубой з

Семейство интерфейсов WiFi
Интерфейсы WiFi относятся к группе интерфейсов, обеспечивающих беспроводной доступ компьютеров к сетям. Базовый стандарт IEEE 802.11 или WiFi (Wireless Fidelity - «беспроводная преданность») был ра

Интерфейсы WiMax
Технология беспроводной связи WiMax - это коммерческое название стандарта IEEE 802.16a, заявленного в январе 2003 года. Это третья версия стандарта IEEE 802.16, впервые предложенного в декабре 2001

Прочие интерфейсы
□ PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association - ассоциация производителей плат памяти для персональных компьютеров) - внешняя шина компьютеров класса ноутбуков. Другое наз

Вопросы для самопроверки
1. Что такое интерфейс? 2. Какие функции выполняет интерфейс? 3. Дайте краткую характеристику шины ISA. 4. Дайте краткую характеристику семейства интерфейсов PCI.

Запоминающие устройства ПК
Персональные компьютеры имеют четыре уровня памяти: □ микропроцессорная память (МПП); □ регистровая кэш-память; □ основная память (ОП);

Статическая и динамическая оперативная память
Оперативная память может составляться из микросхем динамического (Dynamic Random Access Memory - DRAM) или статического (Static Random Access Memory - SRAM) типа. Память статического

Регистровая кэш-память
Регистровая кэш-память - высокоскоростная память сравнительно большой емкости, являющаяся буфером между ОП и МП и позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Регистры кэш-памяти недо

Физическая структура основной памяти
Упрощенная структурная схема модуля основной памяти при матричной его организации представлена на рис. 11.1. При матричной организации адрес ячейки, поступающий в регистр адреса, например

DIP, SIP и SIPP
DIP(Dual In-line Package - корпус с двухрядным расположением выводов) - одиночная микросхема памяти, сейчас используется только в составе укрупненных модулей (в составе модулей SIM

FPM DRAM
FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM) - динамическая память с быстрым страничным доступом, активно используется с микропроцессорами 80386 и 80486. Память со страничным доступом отличается

RAM EDO
RAM EDO(EDO - Extended Data Out, расширенное время удержания (доступности) данных на выходе), фактически, представляют собой обычные микросхемы FPM, к которым добавлен набор регист

BEDO DRAM
BEDO DRAM(Burst Extended Data Output, EDO с блочным доступом). Современные процессоры благодаря внутреннему и внешнему кэшированию команд и данных обмениваются с основной памятью п

DDR SDRAM
DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM - SDRAM II). Вариант памяти SDRAM, осуществляющий передачу информации по обоим фронтам тактового сигнала. Это позволяет удвоить пропускную способно

Постоянные запоминающие устройства
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, или ROM- Read Only Memory, память только для чтения) также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и

Логическая структура основной памяти
Структурно основная память состоит из миллионов отдельных однобайтовых ячеек памяти. Общая емкость основной памяти современных ПК обычно лежит в пределах от 16 до 512 Мбайт. Емкость

Внешние запоминающие устройства
Устройства внешней памяти, или, иначе, внешние запоминающие устройства (ВЗУ), весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, по ти

Файлы, их виды и организация
Файлом называется именованная совокупность данных на внешнем носителе информации. В ПК понятие файла применяется в основном к данным, хранящимся на дисках (реже - на кассетной магнитной лент

Управление файлами
Доступом называется обращение к файлу с целью чтения или записи в него информации. Файловая система поддерживает два типа доступа к файлам: □ последовательный метод доступа;

Атрибуты файлов
Атрибут - это классифицирующий файл признак, определяющий способ его использования, права доступа к нему и т. д. ОС DOS допускает задание следующих элементов в атрибуте:

Логическая организация файловой системы
Упорядочение файлов, хранящихся в дисковой памяти, называется логической организацией файловой системы. Основой логической организации являются каталоги. Каталогом называется специальный файл, в ко

Спецификация файла
Для того чтобы операционная система могла обратиться к файлу, необходимо указать: □ диск; □ каталог; □ полное имя файла. Эта информация наличес

Размещение информации на дисках
Дорожки диска разбиты на секторы. В одном секторе дорожки обычно размещается 512 байт данных. Обмен данными между НМД и ОП осуществляется последовательно кластерами.

Адресация информации на диске
Используются следующие системы адресации информации на МД: □ в BIOS - трехмерная: номер цилиндра (дорожки), магнитной головки (стороны диска), сектора; □ в DOS - после

Накопители на жестких магнитных дисках
Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД, жесткие диски, Hard Disk Drive - HDD) представляют собой устройства, предназначенные для длительного хранения информации. В качестве на

Переносные дисковые накопители
В последнее время переносные накопители (их также называют внешними, мобильными, съемными, а портативные их варианты - карманными - Pocket HDD) получили широкое распространение. Питание переносных

Jaz 1Gb, Jaz 2Gb
Модели Jaz 1Gb, Jaz 2Gb,разработанные компанией Iomega (Jaz 1Gb поддерживают жесткие диски емкостью 1 Гбайт, а дисководы Jaz 2 Gb - диски емкостью 1 и 2 Гбайт). Iomega Jaz 2Gb-диск

ZIV1, ZIV2
ZIV- весьма изящный миниатюрный дисковый накопитель форм-фактора 2,5 дюйма со специальным контроллером, подключаемым к интерфейсам USB 1.1 (ZIV1) или USB 2.0 (ZIV2). Типовой размер

Дисковые массивы RAID
В машинах-серверах баз данных и в суперкомпьютерах часто применяются дисковые массивы RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks - массив недорогих дисков с избыточностью), в которых несколь

Накопители на гибких магнитных дисках
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, флоппи-дисководы, Floppy Disk Drive, FDD) - устройства, предназначенные для записи и чтения информации с гибких магнитных дисков (ГМД, д

Накопители на флоптических дисках
Накопители на флоптических дискахвыполняют обычную магнитную запись информации, но с существенно большей плотностью размещения дорожек на поверхности диска. Такая плотность достига

Дисководы Zip
Самыми распространенными после флоппи-дисководов (FDD) приводами гибких дисков являются дисководы Zip,разработанные фирмой Iomega в 1995 году. Устройства Zip базируются на традицио

Форматирование дисков и правила обращения с ними
Каждый новый диск в начале работы с ним следует отформатировать. Форматирование диска - это создание структуры записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, запись маркеров и дру

Накопители на оптических дисках
Появившийся в 1982 году благодаря фирмам Philips и Sony оптический компакт-диск произвел кардинальный переворот в области персональных компьютеров и индустрии развлечений. Компакт-д

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски CD-ROM
Массовое распространение получили CD-ROM. Компакт-диск представляет собой пластиковый поликарбонатовый круг диаметром 4,72 дюйма (встречаются компакт-диски диаметром 3,5; 5,25; 12 и 14 дюймов) и то

Оптические диски с однократной записью
Накопители CD-R позволяют однократно записывать информацию на диски с форм-фактором 4,72 и 3,5 дюйма. Для записи используются специальные заготовки дисков, иногда называемые болванками (target). На

Оптические диски с многократной записью
Накопители CD-RW позволяют многократно записывать информацию на диски с отражающей поверхностью, под которую нанесен слой типа Ag-In-Sb-Te (содержащий серебро, индий, сурьму, теллур) с изменяемой ф

Цифровые диски DVD
Настоящий переворот в технике внешних запоминающих устройств готовы совершить новые, впервые появившиеся в 1996 году цифровые видеодиски, имеющие габариты обычных CD-ROM, но значительно большей емк

Накопители на магнитооптических дисках
Принцип работы магнитооптического накопителя (Magneto Optical) основан на использовании двух технологий - лазерной и магнитной. Запись информации осуществляется на магнитном носител

Накопители на магнитной ленте
Накопители на магнитной ленте были первыми ВЗУ вычислительных машин. В универсальных компьютерах широко использовались и используются накопители на бобинной магнитной ленте (НМЛ), а в перс

Устройства флеш-памяти
Флеш-диски (Flash Disks) - весьма популярный и очень перспективный класс энергонезависимых запоминающих устройств. Флеш-диски (твердотельные диски) являются модификацией HDD и представляют собой ус

Вопросы для самопроверки
1. Приведите классификацию запоминающих устройств ПК и дайте краткую характеристику отдельных классов. 2. Что такое и где используется статическая оперативная память, динамическая оператив

Видеотерминальные устройства
Видеотерминальные устройства предназначены для оперативного отображения текстовой и графической информации в целях визуального восприятия ее пользователем. Видеотерминал состоит из

Видеомониторы на базе ЭЛТ
В состав монитора входят: □ электронно-лучевая трубка; □ блок разверток; □ видеоусилитель; □ блок питания и т. д. Электронно-луч

Монохромные мониторы
Монохромные мониторы существенно дешевле цветных, имеют более четкое изображение и большую разрешающую способность, позволяют отобразить десятки оттенков «серого цвета», менее вредны для здо

Цветные мониторы
В цветном CRT-мониторе используются три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах. Каждая пушка отвечает за один из трех основных цветов: красный (Red

Виды развертки изображения на мониторе
Блок разверток может подавать в отклоняющую систему монитора напряжения разной формы, от которой зависит вид развертки изображения. Различают три типа разверток: □ растровую;

Цифровые и аналоговые мониторы
В зависимости от вида управляющего лучом сигнала мониторы бывают аналоговые и цифровые. В аналоговых мониторах ручное управление строится на основе поворотных потенциометров, в цифровых -

Размер экрана монитора
Мониторы выпускаются с экранами разных размеров. Размер экрана монитора задается обычно величиной его диагонали в дюймах: для IBM PC-совместимых ПК приняты типоразмеры экранов 12, 14, 15,

Вертикальная (кадровая) развертка
Важной характеристикой монитора является частота его кадровой развертки. Смена изображений (кадров) на экране с частотой 25 Гц воспринимается глазом как непрерывное движение, но глаз при этом из-за

Разрешающая способность мониторов
Видеомониторы обычно могут работать в двух режимах: текстовом и графическом. В текстовом режиме изображение на экране монитора состоит из отображаемых символов расширенного набора ASCII, ф

Частотная полоса пропускания
Ширина полосы пропускания частот имеет важное самостоятельное значение, поскольку от нее зависит четкость изображения на экране (очень часто на коробке от монитора указывается только это значение).

Эргономичность электронно-лучевых мониторов
Эргономичность монитора определяется удачным подбором таких характеристик, как качество картинки на экране, габариты, вес, дизайн монитора, а также, в большей степени, его безвредно

Стандарт ТСО-99
Требования, которые ТСО-99 предъявляет к обычным электронно-лучевым (CRT) мониторам, делятся на 6 основных категорий. В первых двух объединены свойства, характеризующие визуальную эргономичность ап

Защитные фильтры для мониторов и их выбор
Итак, даже если видеомонитор полностью удовлетворяет требованиям международного стандарта MPR-2 (дисплеи Low Radiation), от его излучений желательна дополнительная защита. Предложений на этот счет

Мониторы на жидкокристаллических индикаторах
Мониторы на жидкокристаллических индикаторах (ЖКИ, LCD - Liquid Crystal Display) - это цифровые плоские мониторы. Эти мониторы используют специальную прозрачную жидкость, которая при опред

Плазменные мониторы
В плазменных мониторах (PDP - Plasma Display Panels) изображение формируется сопровождаемыми излучением света газовыми разрядами в пикселах панели. Конструктивно панель состоит из трех стеклянных п

Электролюминесцентные мониторы
Электролюминесцентные мониторы (FED - Field Emission Display) в качестве панели используют две тонкие стеклянные пластины с нанесенными на них прозрачными проводами. Одна из этих пластин покрыта сл

Светоизлучающие мониторы
В светоизлучающих мониторах (LEP - Light Emitting Polymer) используется в качестве панели полупроводниковая полимерная пластина, элементы которой под действием электрического тока начинают светитьс

Стереомониторы
Разработано и второе поколение мониторов, создающих объемное трехмерное изображение. Для создания трехмерного (3D), а точнее стереоскопического изображения необходимо показывать левому и правому гл

Видеоконтроллеры
Видеоконтроллер {видеоадаптер) является внутрисистемным устройством, преобразующим данные в сигнал, отображаемый монитором, и непосредственно управляющим монитором и выводом

Вопросы для самопроверки
1. Приведите многоаспектную классификацию мониторов. 2. Перечислите и поясните основные параметры, учитываемые при выборе ЭЛТ-монитора. 3. Поясните основные факторы, влияющие на з

Клавиатура
Клавиатура- важнейшее для пользователя устройство, с помощью которого осуществляется ввод данных, команд и управляющих воздействий в ПК. На клавишах нанесены буквы латинского и нац

Графический манипулятор мышь
Следует кратко остановиться и на другом типе устройств ручного ввода информации в ПК. Речь идет о графических манипуляторах, в качестве которых используются сенсорные экраны, планше

Принтеры
Печатающие устройства (принтеры) - это устройства вывода данных из компьютера, преобразующие ASCII-коды и битовые последовательности в соответствующие им символы и фиксирующи

Матричные принтеры
В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, поэтому их более правильно называть ударно-матричные принтеры, тем более что и прочие типы знакосинтезирующих принтер

Струйные принтеры
Это самые распространенные в настоящее время принтеры. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки - сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки

Лазерные принтеры
Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с наивысшими разрешением и скоростью. В них применяется электрографический способ формирования изображений, используемый

Термопринтеры
Термопринтеры относятся к группе матричных принтеров. В них используется термоматрица и специальная термобумага или термокопирка. Принцип действия термопринтера весьма прост. Печата

Твердочернильные принтеры
Твердочернильная технология разработана фирмой Tektronix, являющейся частью компании Xerox. Красители, используемые в твердочернильном принтере, представляют собой твердые кубики цв

Сервисные устройства
Быстродействующие принтеры, как уже отмечалось, имеют собственную буферную память, используемую как при обмене данными с ПК, так и для хранения загружаемых шрифтов. Память у матричных принтеров неб

Сетевые принтеры
Сетевой принтер - принтер, имеющий IP-адрес и, таким образом, являющийся своеобразным веб-сайтом. К такому принтеру можно обращаться через IP-адрес с помощью обычного браузера, извлекать полную инф

Сканеры
Сканер - это устройство ввода в компьютер информации непосредственно с бумажного документа. Это могут быть тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другая информация. Сканер, п

Типы сканеров
Ручные сканеры конструктивно самые простые - они состоят из линейки свето-диодов и источника света, помещенных в единый корпус. Перемещение по изображению такого сканера

Векторный
В растровом формате изображение запоминается в файле в виде мозаичного набора множества точек, соответствующих пикселам отображения этого изображения на экране дисплея. Файл, созда

Дигитайзеры
Дигитайзер (digitizer), или графический планшет, - это устройство, главным назначением которого является оцифровка изображений. Он состоит из двух частей: основания

Основные характеристики дигитайзеров
Дигитайзеры бывают: □ электростатические; □ электромагнитные. В электростатических дигитайзерах регистрируется локальное изменение электростатического

Плоттеры
Плоттеры (plotter, графопостроитель) - устройства вывода графической информации (чертежей, схем, рисунков, диаграмм и т. д.) из компьютера на бумажный или иной вид носителя.

Типы плоттеров
Перьевые плоттеры (pen plotter) - это электромеханические устройства векторного типа, в которых изображение создается путем вычерчивания линий при помощи пишущего элемента, обобщенно называе

Вопросы для самопроверки
1. Назовите и кратко охарактеризуйте основные разновидности клавиатур. 2. Назовите и кратко охарактеризуйте основные разновидности графических манипуляторов. 3. Назовите основные