1
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 1
Wst
ę
p do informatyki
Interfejsy, urz
ą
dzenia we/wy
i komunikacja
Dr in
ż
. Ignacy Pardyka
Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska
Kielce, 2001
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 2
Architektura interfejsów
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 3
Magistrala
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 4
• Sterowanie:
–
Żą
dania i potwierdzenia
– Okre
ś
laj
ą
typ informacji na liniach danych
• Dane przenosz
ą
informacj
ę
od
ź
ródła do
przeznaczenia:
– Dane i adresy
– Zło
ż
one rozkazy
Dane
Sterowanie
Linie magistrali
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 5
Terminologia
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 6
Funkcje magistral
MASTER:
1)
Wybiera operacj
ę
2)
Adresuje
3)
Czeka na wykonanie
operacji przez SLAVE
BUS:
1)
Monitoruje start
2)
Sprawdza czas
odpowiedzi
3)
Je
ś
li brak odpowiedzi po
upływie zadanego czasu:
•
„time out”
SLAVE:
1)
Monitoruje start
2)
Sprawdza adres
3)
Je
ś
li jest adresatem:
•
Wykonuje operacj
ę
•
Sygnalizuje zako
ń
czenie
2
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 7
System we/wy
Processor
Cache
Memory - I/O Bus
Main
Memory
I/O
Controller
Disk
Disk
I/O
Controller
I/O
Controller
Graphics
Network
interrupts
Urz
ą
dzenia we/wy
2000
Maszyna
Pami
ęć
Ta
ś
ma
2,000-8,000
Maszyna
Pami
ęć
Dysk HD
500
Maszyna
Pami
ęć
Dysk optyczny
200-???
Maszyna
We/wy
Sie
ć
– LAN
0.05
Maszyna
We/wy
Terminal sieciowy
30,000
Człowiek
Wyj
ś
cie
Display graficzny
100
Człowiek
Wyj
ś
cie
Drukarka laserowa
1.0
Człowiek
Wyj
ś
cie
Drukarka
0.60
Człowiek
Wyj
ś
cie
Wyj
ś
cie audio
200+
Człowiek
Wej
ś
cie
Skaner
0.20
Człowiek
Wej
ś
cie
Wej
ś
cie audio
0.02
Człowiek
Wej
ś
cie
Mysz
0.01
Człowiek
Wej
ś
cie
Klawiatura
Transmisja (KB/sec)
Partner
Rodzaj
Urz
ą
dzenie
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 9
Dyski magnetyczne
sektor
ś
cie
ż
ka
cylinder
głowica
talerz
• Przeznaczenie:
– Pami
ęć
trwała, nie ulotna
– Du
ż
a obj
ę
to
ść
, tania, wzgl
ę
dnie
wolna
• Charakterystyki:
– Seek Time (~8 ms)
•
opó
ź
nienie pozycjonowania
•
opó
ź
nienie obrotu
•
Szybko
ść
transmisji
–
Sektor na minut
ę
(5-15 MB/s)
–
Bloki
• Pojemno
ść
–
Giga bajty
–
Stale wzrasta
7200 RPM = 120 RPS => 8 ms obrót
opó
ź
nienie obrotu = 4 ms
128 sektorów na
ś
cie
ż
ce => 0.25 ms sektor
1 KB na sektor => 16 MB / s
Czas odpowiedzi
= Kolejka + Kontroler + Seek + Rot + Xfer
Czas obsługi
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 10
Budowa dysku – elementy
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 11
Budowa dysku twardego
Tarcze magnetyczne
Głowice zapisu / odczytu
Obudowa
Silnik
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 12
Budowa dysku
Silnik liniowy:
szybki i precyzyjny
3
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 13
Zasada zapisu
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 14
Podł
ą
czenie w PC
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 15
MODEM
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 16
MODEM - karta
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 17
Drukarka igłowa
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 18
Drukarka laserowa
4
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 19
Drukarka atramentowa
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 20
Drukarka - sterownik
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 21
CD zasada zapisu
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 22
Memory Mapped I/O
BUS dla pami
ę
ci i we/wy
Brak oddzielnych instrukcji we/wy
CPU
Interfejs
Interfejs
urz
ą
dzenie
urz
ą
dzenie
Pami
ęć
ROM
RAM
I/O
$
CPU
L2 $
Memory Bus
Pami
ęć
Bus Adaptor
I/O bus
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 23
Transmisja sterowana przerwaniami
CPU
sterownik
urz
ą
dzenie
Pami
ęć
add
sub
and
or
nop
read
store
...
rti
pami
ęć
program
u
ż
ytkownika
(1)
Przerwanie
we/wy
(2) pami
ę
taj PC
(3) adres
procedury
obsługi
procedura
obsługi
przerwa
ń
ISR
(4) Powrót
z obsługi
przerwania
Transmisja do urz
ą
dze
ń
= 10 MBajt/s => 0 .1 x 10 s/bajt => 0.1 µs/bajt
=> 1000 bajtów = 100 µs
1000 przesła
ń
x 100 µs = 100 ms = 0.1 CPU seconds
-6
Program u
ż
ytkownika wstrzymywany na czas
transmisji
1000 transmisji po 1 ms ka
ż
da:
1000 przerwa
ń
po 2 µs na przerwanie
1000 ISR po 98 µs ka
ż
de = 0.1 sek. CPU.
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 24
DMA - Direct Memory Access
CPU
IOC
urz
ą
dzenie
Pami
ęć
DMAC
1000 transferów po 1 ms ka
ż
dy:
1 DMA ustala sekwencj
ę
po 50
µs
1 przerwanie 2
µs
1 obsługa przerwania 48 µs
0.0001 s czasu CPU
CPU wysyła adres startowy,
kierunek transmisji i rozmiar do
sterownika DMAC. Inicjuje
transmisj
ę
"start".
Sterownik (DMAC) generuje sygnały
potwierdze
ń
(handshake)
przy transmisji z peryferiami i pami
ę
ci
ą
.
0
ROM
RAM
Peripherals
DMAC
n
Memory
Mapped I/O
5
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 25
Transmisja sygnałów pomi
ę
dzy komputerami
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 26
Port
Równoległy:
(50-100 kb/s)
• drukarka
• skaner
Wst
ę
p do informatyki
I. Pardyka – Akademia
Ś
wi
ę
tokrzyska Kielce
Slajd 27
Port USB (Universal Serial Bus)
USB – uniwersalny
port szeregowy
(do 6 Mbit/s)
drukarka
skaner
mysz
joystick
kamera cyfrowa
modem
gło
ś
niki
Itp.
Konektor typu A
Typu B
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
więcej podobnych podstron