Периферийные устройства вычислительной техники

Введение

Показывать лекцию целиком

Периферийное устройство - это часть технического обеспечения, конструктивно отделенная от основного блока вычислительной системы.

Аббревиатуры, терминология

PC - Personal Computer

Материнская плата - Motherboard , Mainboard

CPU - Central Processing Unit центральный процессор

HDD - Hard Disk Drive жeсткий диск

FDD,НГМД - Floppy Disk Drive, накопитель на гибких магнитных дисках

RAM, ОЗУ - Random Access Memory оперативная память

ROM, ПЗУ - Read Only Memory, постоянно запоминающее устройство

Interface - Сопряжение

Adapter - Преобразователь

Accelerator - Ускоритель

Chip - Кристалл интегральной микросхемы

Chipset - Обозначающий набор микросхем одного функционального назначения.

Элементы электрических соединений

Разъемы состоят из двух частей:

  • Вилки и розетки (гнезда) ("папа" и "мама" соответственно)
  • Джампер (от анг. Jumpers - перемычки) - это миниатюрные разъемы вилки на печатной плате, служащие для конфигурирования аппаратных средств PC.
  • Слот (от англ. Slot )- это гнездо для установки плат расширения
  • Socket - разъем для установки процессора (CPU), Soket (Slot A/B 1/2) - разъем для установки картриджа CPU
  • Функции процессора при работе с ПУ

    При работе с ПУ процессор выполняет функции, к числу которых относится:

  • арбитраж (выбор устройств по приоритету);
  • поиск периферийного устройства по заданному адресу;
  • передача периферийному устройству команды на исполнение;
  • анализ состояния ПУ (получение от ПУ информации об его состоянии);
  • поиск ПУ, запрашивающего обслуживание;
  • прием и передача данных от ПУ;
  • управление памятью.
  • Требования к системе унифицированной связи с ПУ

  • обеспечение параллельной работы процессора и ПУ;
  • обеспечение одновременной работы нескольких ПУ;
  • обеспечение максимальной эффективности использования ресурса ЦП;
  • обеспечение одинаковых процедур взаимодействия с ПУ;
  • обеспечение простоты изменения конфигурации ПУ.
  • Первое и второе требования для медленных ПУ обеспечивается за счет рассмотренного механизма разделения времени процессора.

    Второе требование для быстрых ПУ и третье требование реализуется за счет использования в структуре ЭИМ нескольких процессоров. В рассматриваемом случае введение дополнительных процессоров диктуется необходимостью обеспечить высокую эффективность обслуживания ПУ. Для уменьшения аппаратных затрат, спецпроцессоры типа канал ввода-вывода, как правило, реализуют самые простые функции, например, только управление обменом информации между ПУ и ОП. Так как в таком случае канал ввода-вывода осуществляет напрямую обмен с ОП, то весьма часто он называется каналом прямого доступа. Четвертое и пятое требования удовлетворяются за счет использования унифицированного интерфейса ввода-вывода, применение которого позволяет изменять конфигурацию периферийных устройств путем отсоединения от разъемов (слотов) интерфейса уже ненужных ПУ и подключение новых периферийных устройств.

    Классификация периферийных устройств

    ПУ можно классифицировать по выполняемым функциям на:

  • устройства ввода информации;
  • устройства вывода информации;
  • внешние запоминающие устройства.
  • Таким образом, периферийное устройство (ПУ) - это любое отличное от центрального процессора оборудование, обеспечивающее коммуникацию вычислительной системы с внешними источниками и потребителями информации.

    По назначению ПУ могут быть разбиты на три группы: регистрирующие, оперативные и автоматические.

    Регистрирующие - устройства, использующие промежуточные носители (например, магнитоносители) для длительного хранения информации в виде, пригодном для последующего использования в ЭВС или в виде, удобном для использования человеком (графики, таблицы, печатный текст, чертежи).

    Оперативные - устройства непосредственного, оперативного взаимодействия оператора с ЭВМ, предназначенные для организации диалога между ЭВМ и человеком в процессе отладки программ и решения задач. Это оперативные устройства (клавиатура, световое перо, дигитайзеры, микрофон) и средства отображения (СО) результатов - цифровые индикаторы, экраны, звуковые сигнализаторы.

    Автоматические - устройства связи с объектом, предназначенные для ввода в ЭВС данных непосредственно с объектов автоматизации и выдачи управляющих воздействий на объекты. (сканеры, модемы)

    По этому признаку, а также по функциональному назначению устройства можно разделить на три группы:

  • низкоскоростные (порядка 10 байт/с),
  • среднескоростные (от 100 до 1000 байт/с)
  • высокоскоростные (от 104 до 106 байт/с).
  • Контрольные вопросы

  • Какие устройства используют для длительного хранения по назначению?
  • Какие устройства называются периферийными?
  • На какие устройства делятся ПУ по выполняемым функциям?
  • Вернуться к учебному плану