Внешние интерфейсы компьютера

В режиме Execute локальная и  системная память для видеокарты логически равноправны. Текстуры не копируются в локальную память, а  выбираются непосредственно из системной  памяти. Таким образом, приходится передавать сравнительно небольшие случайно расположенные  куски. Поскольку системная память требуется и другим устройствам, она выделяется динамически, блоками  по 4 Кбайт. Поэтому для обеспечения  приемлемого быстродействия предусмотрен специальный механизм, отображающий последовательные адреса на реальные адреса блоков в системной памяти. Эта задача выполняется с использованием специальной таблицы (Graphic Address Re-mapping Table или GART), расположенной в памяти. Адреса, не попавшие в диапазон GART (GART range), не изменяются и непосредственно отображаются на системную память или область памяти устройства (device specific range). Точная спецификация на правила функционирования GART не определена, и конкретное решение зависит от управляющей электроники видеокарты. Шина AGP поддерживает все стандартные операции шины PCI, поэтому поток данных по ней можно представить как смесь чередующихся AGP и РСI-операций чтения/записи. Операции шины AGP являются раздельными (split). Это означает, что запрос на проведение операции отделен от собственно пересылки данных. Такой подход позволяет AGP-устройству генерировать очередь запросов, не дожидаясь завершения текущей операции. Версия AGP 2.0 благодаря использованию низковольтных электрических спецификаций предусматривает осуществление четырех транзакций (пересылок блока данных) за один такт (режим AGP4x). Версия AGP 3.0 предусматривает пересылку уже восьми блоков данных за такт (режим AGP 8x). В настоящее время, хотя даже возможности AGP4x еще не исчерпаны многими видеокартами, компания Intel продвигает новую спецификацию — AGP Pro. Основное отличие этого интерфейса заключается в возможности управления мощным энергопитанием. С этой целью в разъем AGP Pro добавлены новые линии. Предполагается, что будет существовать два типа карт нового стандарта — High Power и Low Power. Карты High Power могут потреблять от 50 Вт до 110 Вт. Естественно, они потребуют хорошего охлаждения. С этой целью спецификация требует наличия двух свободных слотов PCI со стороны размещения основного набора микросхем видеокарты. Эти разъемы могут использоваться для устройств охлаждения видеокарты, подвода дополнительного питания и даже для обмена по шине PCI Карты Low Power могут потреблять 25-50 Вт, поэтому для обеспечения охлаждения требуется наличие одного свободного слота PCI. В картах AGP Pro появляется специальная накладка шириной в 3 или 2 слота, при этом вся конструкция выглядит устрашающе. Отметим, что интерфейс AGP Pro предназначен для графических станций и на обычных PC вряд ли потребуется. Если только не использовать его для отопления... К исходу 2002 года в массовом количестве появились чипсеты, поддерживающие интерфейс AGP версии 3.0 (иногда обозначается как AGP 8x). Двукратное увеличение пропускной способности достигнуто за счет повышения тактовой частоты шины до 66 МГц и применения нового уровня сигналов 0,8 В (в AGP 2.0 использовался уровень 1,5 В). Тем самым при сохранении основных параметров интерфейса удалось повысить пропускную способность шины примерно до 2132 Мбайт/с. Хотя разъем сохранился прежним, механически совместимым с AGP 2.0, его электрические характеристики изменились благодаря снижению напряжения на сигнальных линиях. Таким образом, видеокарты стандарта AGP 3.0 не будут работать со старыми чипсетами, что потребует замены системной платы. В связи со все более широким проникновением трехмерной графики в различные программные продукты в обозримой перспективе встает вопрос о повышении пропускной способности шины видеокарты. Претендентами на замену AGP выступают новые универсальные интерфейсы локальной шины: HyperTransport и PCI Express. Однако, несмотря на появление чипсетов с поддержкой Hyper Transport, производитель видеокарт не планируют «бегства» с шины AGP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Проблема усложнения интерфейсной части внешних устройств во многом определяется переходом с операционной системы (ОС) типа CPM или MS-DOS на OC типа Windows или Linux. Современные ОС обеспечивают программисту и пользователю возможность  адекватной работы с сетевыми ресурсами, мощные графические средства, безопасность многозадачного подхода к программированию. Но за эти и другие ставшие привычными удобства приходится расплачиваться утратой  способности пользовательской программы  обрабатывать сигналы в реальном времени. Даже на уровне драйвера ядра такие возможности сильно ограничены, не говоря уже о неоправданном  возрастании сложности, а значит и стоимости программирования при  перенесении функциональности прикладной задачи на уровень ядра ОС. 

Эти обстоятельства привели  к тому, что любое современное  внешнее устройство, предназначенное  для связи с реальным миром, в  интерфейсной части содержит средства обработки и буферизации данных. Часто в качестве такого средства выступает цифровой сигнальный процессор (DSP), как дешевая реализация мощного  вычислителя со встроенными интерфейсными  средствами.

Еще одна важная причина  усложнения интерфейсной части внешних  устройств заключается в том, что конкурентоспособность изделия  в огромной степени зависит от удобства его применения конечным потребителем. Последнее десятилетие в развитии методов подключения устройств  к компьютерам наблюдается четкая тенденция к упрощению действий пользователя, необходимых для аппаратного  и программного встраивания той  или иной «периферии» в вычислительную систему. Сегодня кажется совершенно естественным, что при наращивании  функциональности компьютера новой  аппаратурой не требуются разборка его корпуса, выключение питания, перезагрузка ОС.

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Энциклопедия компьютерного железа.
2. Разгон и оптимизация ПК. Новые возможности вашего компьютера
3. Интерфейс RS232. Связь между компьютером и микроконтроллером.
4. Практика программирования
5. Защита компьютера на 100%: сбои, ошибки и вирусы
6. Модернизация и ремонт ПК. 18-е издание
7. Обслуживание и Настройка Персонального компьютера
8. Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование
9. Интерфейсы устройств хранения: ATA, SCSI и другие. Энциклопедия
10. Интернет ресурсы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение