 |
Литература: Программирование и ремонт Импульсные блоки питания Неисправности и замена Радиоэлектронная аппаратура Микросхема в ТА Рубрикатор ТА Кабельные линии Обмотки и изоляция Радиоаппаратура Гибкие диски часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 Ремонт компьютера часть 2 Аналитика: Монтаж Справочник Электроника Мощные высокочастотные транзисторы 200 микросхем Полупроводники ч.1 Часть 2 Алгоритмические проблемы 500 микросхем 500 микросхем Сортировка и поиск Монады Передача сигнала Электроника Прием сигнала Телевидиние Проектирование Эвм Оптимизация Автомобильная электроника Поляковтрансиверы Форт Тензодатчик Силовые полевые транзисторы Распределение частот Резисторные и термопарные Оберон Открытые системы шифрования Удк
[90]
Шина PCI
В начале 1992 года Intel организовала группу разработчиков, перед которой была поставлена та же задача, что и перед группой VESA, - разработать новую шину, в которой были бы устранены все недостатки шин ISA и EISA.
В июне 1992 года была выпущена спецификация шины PCI версии 1.0, которая с тех пор претерпела несколько изменений. Различные версии PCI приведены в табл. 4.23.
Таблица 4.23. Спецификации PCI
Спецификация PCI | Дата выпуска | Основные изменения |
PCI 1.0 | Июнь 1992 г. | Оригинальная 32/64-разрядная спецификация |
PCI 2.0 | Апрель 1993 г. | Определенные соединители и платы расширения |
PCI 2.1 | Июнь 1995 г. | Рабочая частота 66 МГц, порядок групповых операций, изменение времени задержек |
PCI 2.2 | Январь 1999 г. | Управление режимом электропитания, механические изменения |
PCI-X | Сентябрь 1999 г. | Рабочая частота 133 МГц, дополнение к спецификации 2.2 |
Mini-PCI | Ноябрь 1999 г. | Уменьшенный формфактор плат, дополнение к спецификации 2.2 |
PCI 2.3 | Март 2002 г. | Напряжение 3,3 В, предназначена для низкопрофильных плат расширения |
Создатели PCI отказались от традиционной концепции, введя еще одну шину между процессором и обычной шиной ввода-вывода. Вместо того чтобы подключить ее непосредственно к шине процессора, весьма чувствительной к подобным вмешательствам (что отмечалось в предыдущем разделе), они разработали новый комплект микросхем контроллеров для расширения шины (рис. 4.39).
PCI добавляет к традиционной конфигурации шин еще один уровень. При этом обычная шина ввода-вывода не используется, а создается фактически еще одна высокоскоростная системная шина с разрядностью, равной разрядности данных процессора. Компьютеры с шиной PCI появились в середине 1993 года, и вскоре она стала неотъемлемой частью компьютеров высокого класса.
Тактовая частота стандартной шины PCI равна 33 МГц, а разрядность соответствует разрядности данных процессора. Для 32-разрядного процессора пропускная способность составляет 132 Мбайт/с:
33 МГц х 32 бит = 1 056 Мбит/с;
1056 Мбит/с : 8 = 132 Мбайт/с.
Стандартная шина PCI имеет несколько разновидностей, представленных в табл. 4.24.
В настоящее время 64-разрядные шины или шины с рабочей частотой 66 и 133 МГц используются только в системных платах серверов или рабочих станций. Одно из основных преимуществ шины PCI заключается в том, что она может функционировать одновременно с шиной процессора. Это позволяет процессору обрабатывать данные внешней кэш-
Процессор
Контроллер памяти/шины
Кэш-память!
DRAM
Сетевой | Контроллер | |
адаптер | SCSI |
Звуковая карта I.......Г
Локальная шина PCI
Обработка видео
Рис. 4.39. Принцип построения шины PCI
Таблица 4.24. Типы шин PCI
Тип шины PCI | Разрядность, | Частота | Циклы | Скорость передачи |
бит | шины, | данных/ | данных, Мбайт/с | |
МГц | такт | |||
PCI | 32 | 33 | 133 | |
PCI 66 МГц | 32 | 66 | 266 | |
64-разрядная PCI | 64 | 33 | 266 | |
64-разрядная PCI 66 МГц | 64 | 66 | 533 | |
PCI-X | 64 | 133 | 1066 |
памяти одновременно с передачей информации по шине PCI между другими компонентами системы.
Для подключения адаптеров шины PCI используется специальный разъем (рис. 4.40). Платы PCI могут быть тех же размеров, что и платы для обычной шины ввода-вывода.
Стандарт PCI предлагает три вида плат для компьютеров разных типов и с различным напряжением питания. Платы с напряжением 5 В предназначены для стационарных компьютеров, а с напряжением 3,3 В - для портативных. Предусмотрены также универсальные адаптеры и системные платы, которые могут работать в компьютерах обоих типов.
Сравнить 32- и 64-разрядные варианты стандартного разъема PCI (5 В) с 64-разрядным универсальным разъемом PCI поможет рис. 4.41. На рис. 4.42 показано расположение выводов 64-разрядной универсальной платы PCI по отношению к 64-разрядному разъему
PCI.
Обратите внимание, что универсальная плата PCI может устанавливаться в разъем, предназначенный для любой платы с фиксированным напряжением питания. Если напря-
Разъемы ISA или EISA
Рис. 4.40. Возможное расположение разъемов PCI относительно разъемов шин ISA/EISA и AGP
жение, подаваемое на те или иные контакты, может быть разным, то оно обозначается +В I/O. На эти контакты подается опорное напряжение, определяющее уровни выходных логических сигналов.
Другим важным свойством платы PCI является то, что она удовлетворяет спецификации Plug and Play компании Intel. Это означает, что PCI не имеет перемычек и переключателей и может настраиваться с помощью специальной программы настройки. Системы с Plug and Play способны самостоятельно настраивать адаптеры, а в тех компьютерах, в которых отсутствует система Plug and Play, но есть разъемы PCI, настройку адаптеров нужно выполнять вручную с помощью программы Setup BIOS. С конца 1995 года в большинстве компьютеров устанавливается BIOS, удовлетворяющая спецификации Plug and Play, которая обеспечивает автоматическую настройку.
PCI Express
В течение 2001 года специалисты группы компаний, получившей название Arapa-hoe Work Group (изначально находившейся под управлением Intel), работали над проектом спецификации новой быстродействующей шины, имеющей кодовое название 3GIO (Third-Generation I/O - шина ввода-вывода третьего поколения). В августе 2001 года специальная группа PCI-SIG (PCI Special Interest Group) приняла решение об использовании, управлении и поддержке спецификации архитектуры 3GIO в качестве шины PCI будуще-