Соединительные устройства

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих воедино центральный процессор, системную память и периферийные устройства.

Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трём многоразрядным шинам (многопроводным линиям связи), соединяющим все модули, – шине данных, шине адресов, шине управления.

Шина адреса предназначена для передачи адреса нахождения данных в памяти. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, то есть максимальный объем оперативной памяти, с которой процессор может работать теоретически (например, в случае наращения). Таким образом, если адресная шина 32-разрядная, то в случае наращения процессор может работать с памятью объемом до 2³² байт.

По шине данных происходит передача данных от процессора устройствам и наоборот. Таким образом, в компьютере с 64-разрядной шиной данных разрядность процессора равна 64.

По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод или вывод), и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств.

На материнской (системной) плате персонального компьютера обычно размещаются: центральный процессор, контроллеры некоторых устройств (например, клавиатуры, долговременных запоминающих устройств, портов), системные шины с разъемами для подключения дополнительных устройств, разъемы для модулей оперативной памяти, кэш-память, память с программой базовой системы ввода/вывода (BIOS).

Рис. 9. Структура подключения к шине основных устройств.

Только процессор и оперативная память подключаются непосредственно к шине. Остальные устройства подключаются к ней с помощью специальных согласующих устройств – контроллеров. Некоторые из них (например, контроллер клавиатуры и контроллеры дисков) смонтированы сразу на системной плате. Другие же располагаются на специальных платах, называемых адаптерами. Например: видеоадаптер (или видеокарта), сетевой адаптер и др.

Слоты расширения представляют собой расположенные на системной плате разъёмы для подключения дополнительных устройств внутри системного блока компьютера. Внешние (периферийные) устройства, такие как сканер или принтер, подключаются через порты, снабженные разъёмами снаружи системного блока.

Порты – это устройства, через которые периферийные устройства присоединяются к системному блоку. Аппаратно порты реализуются в виде разъёмов на задней стенке системного блока. Обычно выделяются следующие типы портов.

• Последовательный порт (СОМ, PS/2) – осуществляет передачу символов данных по одному биту. Через СОМ-порты подключают мышь и модем. Через PS/2-порт – клавиатуру и мышь.
• Параллельный порт (LPT) – одновременно передается байт данных. Используется для принтеров и сканеров. Порт USB – универсальный порт, к которому можно присоединить до 127 внешних устройств, поддерживающих стандарт USB. Это может быть принтер, сканер, монитор, клавиатура, мышь и т.д.

Помимо названных портов существуют и другие:

• игровой (game) – для подключения джойстика;
• инфракрасный (IrDA) – для беспроводного подключения устройств;
• радиопорт (bluetooth) – для беспроводного подключения устройств.

Драйвер устройства – это программное средство, необходимое для подключения аппаратных средств.