Design og formål med hovedkortet

Et hovedkort eller systemkort er et flerlags trykt kretskort som er grunnlaget for en datamaskin, som bestemmer dens arkitektur, ytelse og kommuniserer mellom alle elementer som er koblet til den og koordinerer arbeidet deres.

1. Introduksjon.

Hovedkortet er et av de viktigste elementene på en datamaskin, som bestemmer utseendet og sikrer samspillet mellom alle enheter som er koblet til hovedkortet.

Hovedkortet inneholder alle hovedelementene til datamaskinen, for eksempel:

Systemlogikksett eller brikkesett er hovedkomponenten på hovedkortet, som bestemmer hvilken type prosessor, type RAM, type systembuss som kan brukes;

Spor for installasjon av prosessor. Bestemmer hvilken type prosessorer som kan kobles til hovedkortet. Prosessorer kan bruke forskjellige systembussgrensesnitt (for eksempel FSB, DMI, QPI, etc.), noen prosessorer kan ha et integrert grafikksystem eller minnekontroller, antall "ben" kan variere, og så videre. Følgelig, for hver type prosessor er det nødvendig å bruke sitt eget spor for installasjon. Ofte misbruker prosessor- og hovedkortprodusenter dette, jakter på ytterligere fordeler og lager nye prosessorer som ikke er kompatible med eksisterende sportyper, selv om dette kunne vært unngått. Som et resultat, når du oppdaterer en datamaskin, må du ikke bare endre prosessoren, men også hovedkortet med alle de påfølgende konsekvensene.

- sentral prosessor - hovedenheten til datamaskinen, som utfører matematiske, logiske operasjoner og kontrolloperasjoner av alle andre elementer i datamaskinen;

RAM-kontroller (Random Access Memory). Tidligere var RAM-kontrolleren innebygd i brikkesettet, men nå har de fleste prosessorer en innebygd RAM-kontroller, som kan øke den generelle ytelsen og avlaste brikkesettet.

RAM er et sett med brikker for midlertidig lagring av data. Moderne hovedkort har muligheten til å koble til flere RAM-brikker samtidig, vanligvis fire eller flere.

PROM (BIOS), som inneholder programvare som tester hovedkomponentene til datamaskinen og konfigurerer hovedkortet. Og CMOS-minne som lagrer BIOS-innstillinger. Ofte installeres flere CMOS-minnebrikker for raskt å gjenopprette datamaskinens funksjonalitet i en nødssituasjon, for eksempel et mislykket overklokkingsforsøk;

Oppladbart batteri eller batteri som driver CMOS-minnet;

I/O-kanalkontrollere: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet osv. Hvilke I/O-kanaler som skal støttes avgjøres av typen hovedkort som brukes. Om nødvendig kan ekstra I/O-kontrollere installeres i form av utvidelseskort;

En kvartsoscillator som produserer signaler som synkroniserer driften av alle dataelementer;

Tidtakere;

Avbryt kontrolleren. Avbruddssignaler fra ulike enheter går ikke direkte til prosessoren, men til avbruddskontrolleren, som setter avbruddssignalet med passende prioritet til aktiv tilstand;

Kontakter for å installere utvidelseskort: skjermkort, lydkort, etc.;

Spenningsregulatorer som konverterer den opprinnelige spenningen til den nødvendige spenningen for å drive komponentene installert på hovedkortet;

Overvåkingsverktøy som måler vifterotasjonshastighet, temperatur på hoveddatamaskinelementer, forsyningsspenning, etc.;

Lydkort. Nesten alle hovedkort inneholder innebygde lydkort som lar deg få grei lydkvalitet. Om nødvendig kan du installere et ekstra diskret lydkort for å gi bedre lyd, men i de fleste tilfeller er dette ikke nødvendig;

Innebygd høyttaler. Brukes hovedsakelig til å diagnostisere systemytelse. Så, etter varigheten og sekvensen av lydsignaler når du slår på datamaskinen, kan de fleste utstyrsfeil bestemmes;

Busser er ledere for utveksling av signaler mellom datakomponenter.

2. Trykt kretskort.

Grunnlaget for hovedkortet er det trykte kretskortet. På kretskortet er det signallinjer, ofte kalt signalspor, som forbinder alle elementene på hovedkortet. Hvis signalbanene er for nær hverandre, vil signalene som sendes langs dem forstyrre hverandre. Jo lengre et spor og jo høyere datahastighet, jo mer forstyrrer det tilstøtende spor, og jo mer sårbart er det for slike forstyrrelser.

Som et resultat kan det oppstå funksjonsfeil selv i svært pålitelige og dyre datakomponenter. Derfor er hovedoppgaven i produksjonen av et trykt kretskort å plassere signalsporene på en slik måte at effekten av interferens på de overførte signalene blir minimal. For å gjøre dette er kretskortet laget flerlags, noe som øker det nyttige området på kretskortet og avstanden mellom sporene.

Vanligvis har moderne hovedkort seks lag: tre signallag, et jordlag og to strømplan.

Antall strøm- og signallag kan imidlertid variere avhengig av funksjonene til hovedkortene.

Oppsettet og lengden på sporene er ekstremt viktig for normal drift av alle datamaskinkomponenter, derfor må du være spesielt oppmerksom på kvaliteten på det trykte kretskortet og utformingen av sporene når du velger et hovedkort. Dette er spesielt viktig hvis du skal bruke datamaskinkomponenter med ikke-standardinnstillinger og driftsparametere. For eksempel overklokking av prosessoren eller minnet.

Det trykte kretskortet inneholder alle komponentene til hovedkortet og kontakter for tilkobling av utvidelseskort og eksterne enheter. Figuren nedenfor viser et blokkskjema over arrangementet av komponenter på et trykt kretskort.

La oss se nærmere på alle komponentene til hovedkortet og starte med hovedkomponenten - brikkesettet.

3. Brikkesett.

Brikkesettet eller systemlogikksettet er hovedsettet med brikker på hovedkortet som sikrer felles funksjon av sentralprosessoren, RAM, skjermkort, perifere kontroller og andre komponenter koblet til hovedkortet. Det er han som bestemmer hovedparametrene til hovedkortet: typen støttet prosessor, volum, kanal og type RAM, frekvensen og typen til systembussen og minnebussen, sett med perifere kontrollere, og så videre.

Som regel er moderne systemlogikksett bygget på grunnlag av to komponenter, som er separate brikkesett koblet til hverandre med en høyhastighetsbuss.

Imidlertid har det nylig vært en tendens til å kombinere nord- og sørbroene til en enkelt komponent, ettersom minnekontrolleren i økende grad bygges direkte inn i prosessoren, og dermed avlaster nordbroen, og raskere og raskere kommunikasjonskanaler med perifere enheter og utvidelse kort vises. Og teknologien for å produsere integrerte kretser utvikler seg også, noe som gjør dem mindre, billigere og bruker mindre energi.

Ved å kombinere nord- og sørbroene til ett brikkesett kan du øke systemytelsen ved å redusere tiden for interaksjon med perifere enheter og interne komponenter som tidligere var koblet til sørbroen, men det kompliserer utformingen av brikkesettet betydelig, og gjør det vanskeligere å oppgradere og øker kostnadene på hovedkortet litt.

Men så langt er de fleste hovedkort laget basert på et brikkesett delt i to komponenter. Disse komponentene kalles Nord- og Sørbroen.

Navnene Northern og Southern er historiske. De indikerer plasseringen av brikkesettkomponentene i forhold til PCI-bussen: Nord er høyere, og Sør er lavere. Hvorfor en bro? Dette navnet ble gitt til brikkesett basert på funksjonene de utfører: de tjener til å koble sammen forskjellige busser og grensesnitt.

Årsakene til å dele brikkesettet i to deler er som følger:

1. Forskjeller i hastighetsmoduser.

Northbridge jobber med de raskeste og mest båndbreddekrevende komponentene. Disse komponentene inkluderer skjermkortet og minnet. Imidlertid har de fleste prosessorer i dag en innebygd minnekontroller, og mange har et innebygd grafikksystem, som, selv om det er mye dårligere enn diskrete skjermkort, fortsatt ofte brukes i budsjett personlige datamaskiner, bærbare datamaskiner og netbooks. Derfor avtar belastningen på nordbroen hvert år, noe som reduserer behovet for å dele brikkesettet i to deler.

2. Hyppigere oppdatering av perifere standarder enn hoveddelene av datamaskinen.

Standarder for kommunikasjonsbusser med minne, skjermkort og prosessorer endres mye sjeldnere enn standarder for kommunikasjon med utvidelseskort og eksterne enheter. Dette gjør det mulig, i tilfelle endring av kommunikasjonsgrensesnittet med perifere enheter eller utvikling av en ny kommunikasjonskanal, ikke å endre hele brikkesettet, men å erstatte bare den sørlige broen. I tillegg fungerer nordbroen med raskere enheter og er mer kompleks enn sørbroen, siden den generelle ytelsen til systemet i stor grad avhenger av driften. Derfor er det dyrt og vanskelig arbeid å endre den. Men til tross for dette er det en tendens til å kombinere nord- og sørbroene til én integrert krets.

3.1. Hovedfunksjonene til Nordbroen.

North Bridge, som navnet antyder, utfører funksjonene for å kontrollere og styre datastrømmen fra 4 busser:

1. Kommunikasjonsbusser med prosessoren eller systembussen.
2. Minnebusser.
3. Kommunikasjonsbusser med grafikkadapteren.
4. Kommunikasjonsbusser med sørbro.

Nordbrua utformes i henhold til utførte funksjoner. Den består av et systembussgrensesnitt, et kommunikasjonsbussgrensesnitt med sørbroen, en minnekontroller og et kommunikasjonsbussgrensesnitt med grafikkortet.

For øyeblikket har de fleste prosessorer en innebygd minnekontroller, så minnekontrollerfunksjonen for nordbroen kan betraktes som foreldet. Og gitt at det er mange typer RAM, vil vi fremheve en egen artikkel for å beskrive minnet og teknologien for dets interaksjon med prosessoren.

I budsjettdatamaskiner er det noen ganger innebygd et grafikksystem i nordbroen. For øyeblikket er det imidlertid mer vanlig praksis å installere grafikksystemet direkte i prosessoren, så vi vil også vurdere denne northbridge-funksjonen som foreldet.

Dermed er hovedoppgaven til brikkesettet kompetent og raskt å distribuere alle forespørsler fra prosessoren, skjermkortet og sørbroen, angi prioriteringer og lage en kø om nødvendig. Dessuten må det være så balansert at det reduserer nedetiden så mye som mulig når datamaskinkomponenter prøver å få tilgang til visse ressurser.

La oss se nærmere på de eksisterende kommunikasjonsgrensesnittene med prosessor, grafikkadapter og sørbro.

3.1.1. Grensesnitt for kommunikasjon med prosessoren.

For øyeblikket er det følgende grensesnitt for å koble prosessoren til nordbroen: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.

FSB (Front Site Bus)- systembuss som ble brukt til å kommunisere mellom sentralprosessoren og nordbroen på 1990- og 2000-tallet. FSB ble utviklet av Intel og ble først brukt i datamaskiner basert på Pentium-prosessorer.

Driftsfrekvensen til FSB-bussen er en av de viktigste parametrene for datamaskindrift og bestemmer i stor grad ytelsen til hele systemet. Vanligvis er det flere ganger mindre enn prosessorens driftsfrekvens.

Frekvensene som sentralprosessoren og systembussen opererer med har en felles referansefrekvens og beregnes i en forenklet form som Vп = Vo*k, hvor Vп er prosessorens driftsfrekvens, Vo er referansefrekvensen, k er multiplikatoren. Typisk i moderne systemer er referansefrekvensen lik FSB-bussfrekvensen.

De fleste hovedkort lar deg manuelt øke systembussfrekvensen eller multiplikatoren ved å endre innstillingene i BIOS. På eldre hovedkort ble slike innstillinger endret ved å flytte hoppere. Å øke systembussfrekvensen eller multiplikatoren øker datamaskinens ytelse. I de fleste moderne mellomprisprosessorer er imidlertid multiplikatoren låst, og den eneste måten å øke ytelsen til et datasystem på er å øke systembussfrekvensen.

FSB-frekvensen økte gradvis fra 50 MHz for Intel Pentium- og AMD K5-klasseprosessorer på begynnelsen av 1990-tallet, til 400 MHz for Xeon- og Core 2-klasseprosessorer på slutten av 2000-tallet. Samtidig økte gjennomstrømningen fra 400 Mbit/s til 12800 Mbit/s.

FSB-bussen ble brukt i Atom-, Celeron-, Pentium-, Core 2- og Xeon-prosessorer frem til 2008. For øyeblikket er denne bussen erstattet av systembussene DMI, QPI og Hyper Transport.

HyperTransport– en universell høyhastighets punkt-til-punkt-buss med lav latens, brukt til å koble prosessoren med nordbroen. HyperTransport-bussen er toveis, det vil si at for utveksling i hver retning tildeles sin egen kommunikasjonslinje. I tillegg fungerer den ved hjelp av DDR-teknologi (Double Data Rate) og overfører data både når klokkepulsen stiger og faller.

Teknologien ble utviklet av HyperTransport Technology-konsortiet ledet av AMD. Det er verdt å merke seg at HyperTransport-standarden er åpen, som lar ulike selskaper bruke den i enhetene sine.

Den første versjonen av HyperTransport ble introdusert i 2001, og tillot utveksling med en hastighet på 800 MT/s (800 megatransaksjoner per sekund eller 838860800 utvekslinger per sekund) med en maksimal gjennomstrømning på 12,8 GB/s. Men allerede i 2004 ble en ny modifikasjon av HyperTransport-bussen (v.2.0) utgitt, som ga 1,4 GTr/s med en maksimal gjennomstrømning på 22,4 GB/s, som var nesten 14 ganger større enn egenskapene til FSB-bussen.

18. august 2008 ble modifikasjon 3.1 utgitt, med en hastighet på 3,2 GTr/s, med en gjennomstrømning på 51,6 GB/s. Dette er for øyeblikket den raskeste versjonen av HyperTransport-bussen.

HyperTransport-teknologien er svært fleksibel og lar deg variere både bussfrekvensen og bitdybden. Dette gjør at den kan brukes ikke bare for å koble prosessoren med nordbroen og RAM, men også i trege enheter. Samtidig fører muligheten for å redusere bitkapasiteten og frekvensen til energibesparelser.

Minste bussklokkefrekvens er 200 MHz, mens data overføres med en hastighet på 400 MTr/s, på grunn av DDR-teknologi, og minste bitbredde er 2 bits. Med minimumsparametere vil maksimal gjennomstrømning være 100 MB/s. Alle følgende støttede frekvenser og bitdybder er multipler av minimum klokkefrekvens og bitdybde opp til hastighet - 3,2 GTr/s, og bitdybde - 32 biter, for HyperTransport v 3.1-revisjonen.

DMI (Direct Media Interface)– en punkt-til-punkt seriell buss som brukes til å koble prosessoren til brikkesettet og for å koble den sørlige broen til brikkesettet med den nordlige broen. Utviklet av Intel i 2004.

For å kommunisere mellom prosessoren og brikkesettet brukes vanligvis 4 DMI-kanaler, som gir en maksimal gjennomstrømning på opptil 10 GB/s for DMI 1.0-revisjonen, og 20 GB/s for DMI 2.0-revisjonen introdusert i 2011. Budsjettmobilsystemer kan bruke en buss med to DMI-kanaler, noe som halverer gjennomstrømningen sammenlignet med 4-kanalsalternativet.

Ofte, i prosessorer som bruker kommunikasjon med brikkesettet via DMI-bussen, sammen med minnekontrolleren, er det innebygd en PCI Express-busskontroller som sikrer interaksjon med skjermkortet. I dette tilfellet er det ikke behov for en nordbro, og brikkesettet utfører bare funksjonene til å samhandle med utvidelseskort og perifere enheter. Med denne hovedkortarkitekturen kreves det ikke en høyhastighetskanal for å samhandle med prosessoren, og DMI-bussen har mer enn nok båndbredde.

QPI (QuickPath Interconnect)– en punkt-til-punkt seriell buss som brukes til å kommunisere prosessorer med hverandre og med brikkesettet. Introdusert av Intel i 2008 og brukt i HiEnd-prosessorer som Xeon, Itanium og Core i7.

QPI-bussen er toveis, det vil si for utveksling i hver retning er det en egen kanal, som hver består av 20 kommunikasjonslinjer. Derfor er hver kanal 20-biter, hvorav nyttelasten kun utgjør 16 biter. QPI-bussen opererer med hastigheter på 4,8 og 6,4 GTr/s, med en maksimal gjennomstrømning på henholdsvis 19,2 og 25,6 GB/s.

Vi har kort gjennomgått hovedgrensesnittene for å koble prosessoren til brikkesettet. Deretter skal vi se på grensesnittene for å koble North Bridge til grafikkadapteren.

3.1.2. Grensesnitt for kommunikasjon med grafikkadapteren.

Til å begynne med ble den vanlige ICA-, VLB- og deretter PCI-bussen brukt til å kommunisere med grafikkprosessoren, men veldig raskt var ikke båndbredden til disse bussene lenger nok til å jobbe med grafikk, spesielt etter spredningen av tredimensjonal grafikk, som krevde enorm kraft for beregninger og høy bussbåndbredde for overføringsteksturer og bildeparametere.

De vanlige bussene ble erstattet av en spesialisert AGP-buss, optimalisert for arbeid med en grafikkkontroller.

AGP (Accelerated Graphics Port)– en spesialisert 32-bits buss for arbeid med en grafikkadapter, utviklet i 1997 av Intel.

AGP-bussen opererte med en klokkefrekvens på 66 MHz og støttet to driftsmoduser: med DMA-minne (Direct Memory Access) og DME-minne (Direct in Memory Execute).

I DMA-modus ble hovedminnet ansett for å være minnet innebygd i videoadapteren, og i DME-modus var det minnet til skjermkortet, som sammen med hovedminnet var i ett enkelt adresserom, og videoadapter kan få tilgang til både det innebygde minnet og hovedminnet på datamaskinen.

Tilstedeværelsen av DME-modus gjorde det mulig å redusere mengden minne innebygd i videoadapteren og dermed redusere kostnadene. Arbeidsmåten med DME-minne kalles AGP-teksturering.

Imidlertid var båndbredden til AGP-bussen ikke lenger nok til å operere i DME-modus, og produsentene begynte å øke volumet av innebygd minne. Snart sluttet å øke det innebygde minnet å hjelpe og båndbredden til AGP-bussen ble helt utilstrekkelig.

Den første versjonen av AGP-bussen, AGP 1x, opererte med en klokkefrekvens på 66 MHz og hadde en maksimal dataoverføringshastighet på 266 MB/s, noe som ikke var nok for full drift i DME-modus og ikke oversteg hastigheten til dens forgjengeren, PCI-bussen (PCI 2.1 - 266 MB/s). Derfor ble bussen nesten umiddelbart forbedret og en modus for dataoverføring på kanten og fallet av klokkepulsen ble introdusert, som med samme klokkefrekvens på 66 MHz gjorde det mulig å oppnå en gjennomstrømning på 533 MB/s. Denne modusen ble kalt AGP 2x.

Den første revisjonen av AGP 1.0 på markedet støttet AGP 1x og AGP 2x driftsmoduser.

I 1998 ble en ny revisjon av bussen introdusert - AGP 2.0, som støttet AGP 4x-driftsmodus, der 4 datablokker ble overført per klokkesyklus, som et resultat nådde gjennomstrømningen 1 GB/s.

Samtidig endret ikke referansebussens klokkefrekvens seg og forble lik 66 MHz, og for å gjøre det mulig å overføre fire blokker med data i en klokkesyklus, ble det introdusert et ekstra signal som kjører synkront med referanseklokkefrekvensen, men med en frekvens på 133 MHz. Data ble overført ved stigning og fall av klokkepulsen til tilleggssignalet.

Samtidig ble forsyningsspenningen redusert fra 3,3 V til 1,5 V, som et resultat var skjermkort utgitt kun for AGP 1.0-revisjonen inkompatible med skjermkort av AGP 2.0 og påfølgende revisjoner av AGP-bussen.

I 2002 ble revisjon 3.0 av AGP-bussen utgitt. Bussens referansefrekvens forble uendret, men den ekstra klokkepulsen, utløst synkront med referansefrekvensen, var allerede 266 MHz. Samtidig ble 8 blokker overført per 1 klokkesyklus av referansefrekvensen, og maksimal hastighet var 2,1 GB/s.

Men til tross for alle forbedringene til AGP-bussen, utviklet videoadaptere seg raskere og krevde en kraftigere buss. Så AGP-bussen ble erstattet av PCI-ekspressbussen.

PCI ekspress er en punkt-til-punkt seriell toveis buss utviklet i 2002 av den ideelle gruppen PCI-SIG, som inkluderte selskaper som Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems og andre.

Hovedoppgaven PCI-ekspressbussen står overfor er å erstatte AGP-grafikkbussen og den parallelle universelle PCI-bussen.

Revisjonen av PCI Express 1.0-bussen opererer med en klokkefrekvens på 2,5 GHz, mens den totale gjennomstrømningen til en kanal er 400 MB/s, siden for hver 8. bit med data som overføres er det 2 tjenestebiter og bussen er toveis, dvs. er at utvekslinger i begge retninger skjer samtidig. Bussen bruker vanligvis flere kanaler: 1, 2, 4, 8, 16 eller 32, avhengig av nødvendig båndbredde. Dermed er busser basert på PCI Express i det generelle tilfellet et sett med uavhengige serielle dataoverføringskanaler.

Så når du bruker PCI-ekspressbussen, brukes vanligvis en 16-kanals buss til å kommunisere med skjermkort, og en enkeltkanalsbuss brukes til å kommunisere med utvidelseskort.

Den teoretiske maksimale totale gjennomstrømningen for en 32-kanals buss er 12,8 GB/s. Samtidig, i motsetning til PCI-bussen, som delte båndbredden mellom alle tilkoblede enheter, er PCI-ekspressbussen bygget på prinsippet om en "stjerne"-topologi og hver tilkoblet enhet gis eneeierskap til hele bussbåndbredden.

I PCI express 2.0-revisjonen, introdusert 15. januar 2007, ble bussbåndbredden økt med 2 ganger. For én busskanal var den totale gjennomstrømningen 800 MB/s, og for en 32-kanals buss – 25,6 GB/s.

I revisjonen av PCI express 3.0, presentert i november 2010, ble bussgjennomstrømningen økt med 2 ganger, og det maksimale antallet transaksjoner økte fra 5 til 8 milliarder, og den maksimale gjennomstrømningen økte med 2 ganger, takket være en endring i prinsippet for informasjonskoding, der hver 129 databit er det bare 2 servicebiter, som er 13 ganger mindre enn i revisjoner 1.0 og 2.0. Dermed ble den totale gjennomstrømningen for én busskanal 1,6 GB/s, og for en 32-kanals buss – 51,2 GB/s.

Imidlertid er PCI express 3.0 nettopp på vei inn på markedet og de første hovedkortene som støtter denne bussen begynte å dukke opp på slutten av 2011, og masseproduksjon av enheter som støtter PCI express 3.0-bussen er planlagt i 2012.

Det er verdt å merke seg at for øyeblikket er gjennomstrømningen til PCI express 2.0 ganske nok for normal funksjon av videoadaptere, og overgangen til PCI express 3.0 vil ikke gi en betydelig økning i ytelsen i prosessor-skjermkortkombinasjonen. Men, som de sier, vent og se.

I nær fremtid er det planlagt å gi ut en revisjon av PCI express 4.0, der hastigheten vil økes med ytterligere 2 ganger.

I det siste har det vært en tendens til å integrere PCI Express-grensesnittet direkte i prosessoren. Vanligvis har slike prosessorer også en innebygd minnekontroller. Som et resultat er det ikke behov for en nordbro, og brikkesettet er bygget på grunnlag av en enkelt integrert krets, hvis hovedoppgave er å sikre interaksjon med utvidelseskort og perifere enheter.

Dette avslutter gjennomgangen av kommunikasjonsgrensesnitt mellom nordbroen og videoadapteren og går videre til en gjennomgang av kommunikasjonsgrensesnittene mellom nordbrua og sørbrua.

3.1.3. Kommunikasjonsgrensesnitt med sørbrua.

I ganske lang tid ble PCI-bussen brukt til å koble nordbroen til sørbroen.

PCI (Peripheral component interconnect) er en buss for å koble utvidelseskort til hovedkortet, utviklet i 1992 av Intel. Den ble også lenge brukt til å forbinde nordbrua med sørbrua. Etter hvert som ytelsen til utvidelseskort økte, ble imidlertid båndbredden utilstrekkelig. Den ble erstattet av kraftigere busser i utgangspunktet fra oppgavene med å forbinde nord- og sørbroene, og de siste årene begynte de å bruke en raskere buss - PCI-ekspress - for kommunikasjon med utvidelseskort.

De viktigste tekniske egenskapene til PCI-bussen er som følger:

Revidere	1.0	2.0	2.1	2.2	2.3
utgivelsesdato	1992	1993	1995	1998	2002
Litt dybde	32	32	32/64	32/64	32/64
Frekvens	33 MHz	33 MHz	33/66 MHz	33/66 MHz	33/66 MHz
Båndbredde	132 MB/s	132 MB/s	132/264/528 MB/s	132/264/528 MB/s	132/264/528 MB/s
Signalspenning	5 V	5 V	5/3,3 V	5/3,3 V	5/3,3 V
Hot swap	Nei	Nei	Nei	Det er	Det er

Det er andre revisjoner av PCI-busser, for eksempel for bruk i bærbare datamaskiner og andre bærbare enheter, eller overgangsalternativer mellom hovedrevisjonene, men siden PCI-grensesnittet for øyeblikket praktisk talt erstattes av raskere busser, vil jeg ikke beskrive i detalj kjennetegn ved alle revisjoner.

Når du bruker bussen til å koble nord- og sørbroene, vil blokkskjemaet til hovedkortet se slik ut:

Som det fremgår av figuren, ble nord- og sørbroene koblet til PCI-bussen sammen med utvidelseskort. Bussens båndbredde ble delt mellom alle enheter koblet til den, og derfor ble den deklarerte toppgjennomstrømningen redusert ikke bare av den overførte tjenesteinformasjonen, men også av konkurrerende enheter koblet til bussen. Som et resultat begynte bussens båndbredde over tid å være nok, og for kommunikasjon mellom nord- og sørbroene begynte de å bruke busser som: hublink, DMI, HyperTransport, og PCI-bussen ble værende i kort tid som en forbindelse med utvidelseskort.

Hublinkbussen var den første som erstattet PCI.

hublink buss– 8-bits punkt-til-punkt-buss utviklet av Intel. Bussen opererer med en frekvens på 66 MHz og sender 4 byte per klokkesyklus, noe som gir maksimal gjennomstrømning på 266 MB/sek.

Introduksjonen av hublink-bussen endret hovedkortarkitekturen og avlastet PCI-bussen. PCI-bussen ble kun brukt til kommunikasjon med perifere enheter og utvidelseskort, og hublink-bussen ble kun brukt til kommunikasjon med nordbroen.

Gjennomstrømningen til hublink-bussen var sammenlignbar med PCI-bussen, men siden den ikke måtte dele kanalen med andre enheter, og PCI-bussen ble avlastet, var gjennomstrømningen ganske tilstrekkelig. Men datateknologi står ikke stille, og hublink-bussen brukes foreløpig praktisk talt ikke på grunn av utilstrekkelig hastighet. Den har blitt erstattet av dekk som DMI og HyperTransport.

En kort beskrivelse av DMI-bussen og HyperTransport ble gitt i delen, så jeg vil ikke gjenta den.

Det fantes andre grensesnitt for å koble nordbroen til sørbrua, men de fleste av dem er allerede håpløst utdaterte eller sjelden brukt, så vi skal ikke fokusere på dem. Dette avslutter oversikten over hovedfunksjonene og utformingen av nordbrua og går videre til sørbrua.

3.2. Hovedfunksjonene til South Bridge.

South Bridge er ansvarlig for å organisere interaksjon med trege datamaskinkomponenter: utvidelseskort, perifere enheter, inngangs-/utgangsenheter, kommunikasjonskanaler mellom maskiner og så videre.

Det vil si at South Bridge videresender data og forespørsler fra enheter koblet til den til North Bridge, som overfører dem til prosessoren eller RAM, og mottar prosessorkommandoer og data fra RAM fra North Bridge, og videresender dem til enhetene som er koblet til den.

Den sørlige broen inkluderer:

Kommunikasjonsbusskontroller med nordbro (PCI, hublink, DMI, HyperTransport, etc.);

Kommunikasjonsbusskontroller med utvidelseskort (PCI, PCIe, etc.);

Kontroller for kommunikasjonslinjer med eksterne enheter og andre datamaskiner (USB, FireWire, Ethernet, etc.);

Harddisk kommunikasjonsbusskontroller (ATA, SATA, SCSI, etc.);

Kommunikasjonsbusskontroller med trege enheter (ISA, LPC, SPI busser, etc.).

La oss se nærmere på kommunikasjonsgrensesnittene som brukes av den sørlige broen og kontrollenhetene for perifere enheter som er innebygd i den.

Vi har allerede vurdert kommunikasjonsgrensesnittene mellom nordbrua og sørbrua. La oss derfor umiddelbart gå videre til kommunikasjonsgrensesnitt med utvidelseskort.

3.2.1. Kommunikasjonsgrensesnitt med utvidelseskort.

For øyeblikket er hovedgrensesnittene for utveksling med utvidelseskort PCI og PCIexpress. PCI-grensesnittet blir imidlertid aktivt erstattet, og i løpet av de neste årene vil det praktisk talt bli historie og vil bare brukes på noen spesialiserte datamaskiner.

Jeg har allerede gitt en beskrivelse og korte kjennetegn ved PCI- og PCIexpress-grensesnittene i denne artikkelen, så jeg vil ikke gjenta det. La oss gå rett til vurderingen av kommunikasjonsgrensesnitt med eksterne enheter, input-out-enheter og andre datamaskiner.

3.2.2. Kommunikasjonsgrensesnitt med eksterne enheter, input-out-enheter og andre datamaskiner.

Det finnes et bredt utvalg av grensesnitt for kommunikasjon med eksterne enheter og andre datamaskiner, hvorav de vanligste er innebygd i hovedkortet, men du kan også legge til hvilket som helst av grensesnittene ved å bruke utvidelseskort koblet til hovedkortet via PCI- eller PCIexpress-bussen.

Jeg vil gi en kort beskrivelse og kjennetegn ved de mest populære grensesnittene.

USB (Universal Serial Bus)– en universell seriell dataoverføringskanal for tilkobling av middels- og lavhastighets eksterne enheter til en datamaskin.

Bussen er strengt orientert og består av en kanalkontroller og flere terminalenheter koblet til den. Vanligvis er USB-kanalkontrollere innebygd i den sørlige broen på hovedkortet. Moderne hovedkort kan romme opptil 12 USB-kanalkontrollere med to porter hver.

Det er umulig å koble til to-kanalskontrollere eller to endeenheter, så du kan ikke koble to datamaskiner eller to perifere enheter direkte til hverandre via en USB-kanal.

Imidlertid kan tilleggsenheter brukes til å kommunisere mellom to-kanalkontrollere. For eksempel en Ethernet-adapteremulator. To datamaskiner kobles til den via en USB-kanal, og begge ser sluttenheten. Ethernet-adapteren videresender data mottatt fra én datamaskin til en annen, og emulerer Ethernet-nettverksprotokollen. Det er imidlertid nødvendig å installere spesifikke Ethernet-adapteremulatordrivere på hver tilkoblet datamaskin.

USB-grensesnittet har innebygde strømledninger, som lar deg bruke enheter uten egen strømkilde eller samtidig lade opp batteriene til sluttenheter, som telefoner, mens du utveksler data.

Imidlertid, hvis en multiplikator (USB-hub) brukes mellom kanalkontrolleren og sluttenheten, må den ha ekstra ekstern strøm for å gi alle enheter som er koblet til den kraften som kreves av USB-grensesnittstandarden. Hvis du bruker en USB-hub uten en ekstra strømkilde, så hvis du kobler til flere enheter uten egne strømkilder, vil de mest sannsynlig ikke fungere.

USB støtter hot plugging av sluttenheter. Dette er mulig på grunn av den lengre jordpinnen enn signalpinnene. Derfor, når du kobler til en terminalenhet, lukkes jordkontaktene først, og potensialforskjellen mellom datamaskinen og terminalenheten utjevnes. Videre tilkobling av signalledere resulterer derfor ikke i spenningsstøt.

For øyeblikket er det tre hovedrevisjoner av USB-grensesnittet (1.0, 2.0 og 3.0). Dessuten er de kompatible fra bunnen og opp, det vil si at enheter beregnet for revisjon 1.0 vil fungere med grensesnittet til revisjon 2.0, henholdsvis enheter beregnet for USB 2.0 vil fungere med USB 3.0, men enheter for USB 3.0 vil mest sannsynlig ikke fungere med USB 2.0-grensesnitt.

La oss se på hovedkarakteristikkene til grensesnittet, avhengig av revisjonen.

USB 1.0 er den første versjonen av USB-grensesnittet, utgitt i november 1995. I 1998 ble revisjonen ferdigstilt, feil og mangler ble eliminert. Den resulterende revisjonen av USB 1.1 var den første som ble utbredt.

De tekniske egenskapene til revisjon 1.0 og 1.1 er som følger:

Dataoverføringshastighet – opptil 12 Mbit/s (fullhastighetsmodus) eller 1,5 Mbit/s (lavhastighetsmodus);

Maksimal kabellengde er 5 meter for lavhastighetsmodus, og 3 meter for fullhastighetsmodus;

USB 2.0 – revisjon utgitt i april 2000. Hovedforskjellen fra forrige versjon er en økning i maksimal dataoverføringshastighet til 480 Mbit/s. På grunn av store forsinkelser mellom forespørselen om dataoverføring og starten av overføringen kan det i praksis ikke oppnås hastigheter på 480 Mbit/s.

De tekniske egenskapene til revisjon 2.0 er som følger:

Dataoverføringshastighet – opptil 480 Mbit/s (høyhastighet), opptil 12 Mbit/s (fullhastighetsmodus) eller opptil 1,5 Mbit/s (lavhastighetsmodus);

Synkron dataoverføring (på forespørsel);

Halv-dupleks utveksling (overføring er mulig i bare én retning om gangen);

Maksimal kabellengde er 5 meter;

Maksimalt antall tilkoblede enheter til én kontroller (inkludert multiplikatorer) er 127;

Det er mulig å koble enheter som opererer i moduser med forskjellige båndbredder til én USB-kontroller;

Forsyningsspenning for eksterne enheter – 5 V;

Maksimal strøm - 500 mA;

Kabelen består av fire kommunikasjonslinjer (to linjer for mottak og overføring av data, og to linjer for strømforsyning av eksterne enheter) og en jordingsflett.

USB 3.0 – revisjon utgitt i november 2008. I den nye revisjonen ble hastigheten økt med en størrelsesorden, til 4800 Mbit/s, og strømstyrken ble nesten doblet, til 900 mA. Samtidig har utseendet til kontakter og kabler endret seg kraftig, men oppoverkompatibiliteten gjenstår. De. Enheter som kjører USB 2.0 vil kunne koble til 3.0-kontakten og vil fungere.

De tekniske egenskapene til revisjon 3.0 er som følger:

Dataoverføringshastighet – opptil 4800 Mbit/s (SuperSpeed-modus), opptil 480 Mbit/s (Hi-Speed-modus), opptil 12 Mbit/s (Full-Speed ​​​​modus) eller opptil 1,5 Mbit/ s (Lavhastighetsmodus) );

Dobbelbussarkitektur (lavhastighets-/fullhastighets-/høyhastighetsbuss og separat SuperSpeed-buss);

Asynkron dataoverføring;

Dupleksutveksling i SuperSpeed ​​​​modus (samtidig overføring og mottak av data er mulig) og simpleks i andre moduser.

Maksimal kabellengde er 3 meter;

Maksimalt antall tilkoblede enheter til én kontroller (inkludert multiplikatorer) er 127;

Forsyningsspenning for eksterne enheter – 5 V;

Maksimal strøm - 900 mA;

Forbedret strømstyringssystem for å spare energi når sluttenheter er inaktive;

Kabelen består av åtte kommunikasjonslinjer. De fire kommunikasjonslinjene er de samme som i USB 2.0. Ytterligere to kommunikasjonslinjer - for datamottak, og to - for overføring i SuperSpeed-modus, og to jordingsfletter: en for dataoverføringskabler i lavhastighets-/fullhastighets-/høyhastighetsmodus, og en for kabler brukes i SuperSpeed-modus.

IEEE 1394 (Institutet for elektriske og elektroniske ingeniører)– en høyhastighets seriebussstandard vedtatt i 1995. Ulike selskaper kaller dekk designet til denne standarden forskjellig. Apple har FireWire, Sony har i.LINK, Yamaha har mLAN, Texas Instruments har Lynx, Creative har SB1394, og så videre. Dette fører ofte til forvirring, men til tross for de forskjellige navnene er de samme dekk som fungerer etter samme standard.

Denne bussen er designet for å koble til høyhastighets perifere enheter som eksterne harddisker, digitale videokameraer, musikksynthesizere og så videre.

De viktigste tekniske egenskapene til dekket er som følger:

Maksimal dataoverføringshastighet varierer fra 400 Mbit/s, for revisjon IEEE 1394, til 3,2 Gbit/s, for revisjon IEEE 1394b;

Maksimal kommunikasjonslengde mellom to enheter varierer fra 4,5 meter, for IEEE 1394 revisjon, til 100 meter, for IEEE 1394b revisjon og eldre;

Maksimalt antall enheter koblet i serie til én kontroller er 64, inkludert IEEE-huber. I dette tilfellet deler alle tilkoblede enheter bussbåndbredden. Hver IEEE-hub kan koble til opptil 16 flere enheter. I stedet for å koble til en enhet, kan du koble til en buss-jumper, som du kan koble til ytterligere 63 enheter gjennom. Totalt kan du koble til opptil 1023 busshoppere, som lar deg organisere et nettverk på 64 449 enheter. Du kan ikke koble til flere enheter fordi i IEEE 1394-standarden har hver enhet en 16-biters adresse;

Mulighet for å koble flere datamaskiner til et nettverk;

Hot plugging og frakobling av enheter;

Evne til å bruke bussdrevne enheter som ikke har egen strømkilde. I dette tilfellet er den maksimale strømmen opptil 1,5 ampere, og spenningen er fra 8 til 40 volt.

Ethernet er en standard for å bygge datanettverk basert på pakkedataoverføringsteknologi, utviklet i 1973 av Robert Metclough fra Xerox PARC Corporation.

Standarden definerer typene elektriske signaler og regler for kablede tilkoblinger, beskriver rammeformater og dataoverføringsprotokoller.

Det finnes dusinvis av forskjellige revisjoner av standarden, men de vanligste i dag er en gruppe standarder: Fast Ethernet og Gigabit Ethernet.

Fast Ethernet gir dataoverføring med hastigheter på opptil 100 Mbit/s. Og dataoverføringsrekkevidden i ett nettverkssegment uten repeatere er fra 100 meter (100BASE-T standardgruppe, ved bruk av tvunnet parkabel for dataoverføring) til 10 kilometer (100BASE-FX standardgruppe, ved bruk av single-mode optisk fiber for dataoverføring) .

Gigabit Ethernet gir dataoverføringshastigheter på opptil 1 Gbit/s. Og dataoverføringsrekkevidden i ett nettverkssegment uten repeatere er fra 100 meter (1000BASE-T standardgruppe, ved bruk av fire tvunnede par for dataoverføring) til 100 kilometer (1000BASE-LH standardgruppe, ved bruk av enkeltmodusfiber for dataoverføring).

For å overføre store mengder informasjon er det ti, førti og hundre gigabit Ethernet-standarder som opererer på basis av fiberoptiske kommunikasjonslinjer. Men flere detaljer om disse standardene og om Ethernet-teknologi generelt vil bli beskrevet i en egen artikkel viet maskin-til-maskin-kommunikasjon.

WiFi– en trådløs kommunikasjonslinje opprettet i 1991 av det nederlandske selskapet NCR Corporation/AT&T. WiFi er basert på IEEE 802.11-standarden. og brukes både til kommunikasjon med eksterne enheter og for organisering av lokale nettverk.

Wi-Fi lar deg koble til to datamaskiner eller en datamaskin og en ekstern enhet direkte ved hjelp av punkt-til-punkt-teknologi, eller organisere et nettverk ved hjelp av et tilgangspunkt som flere enheter kan koble til samtidig.

Den maksimale dataoverføringshastigheten avhenger av revisjonen av IEEE 802.11-standarden som brukes, men i praksis vil den være betydelig lavere enn de deklarerte parameterne, på grunn av overheadkostnader, tilstedeværelsen av hindringer i signalveien, avstanden mellom signalkilden og mottakeren og andre faktorer. I praksis vil gjennomsnittlig gjennomstrømning i beste fall være 2-3 ganger mindre enn den deklarerte maksimale gjennomstrømningen.

Avhengig av revisjonen av standarden, er Wi-Fi-gjennomstrømningen som følger:

Revisjon av standarden	Klokkefrekvens	Hevdet maksimal effekt	Gjennomsnittlig dataoverføringshastighet i praksis	Kommunikasjonsområde innendørs/utendørs
802.11a	5 GHz	54 Mbit/s	18,4 Mbit/s	35/120 m
802.11b	2,4 GHz	11 Mbit/s	3,2 Mbit/s	38/140 m
802,11 g	2,4 GHz	54 Mbit/s	15,2 Mbit/s	38/140 m
802.11n	2,4 eller 5 GHz	600 Mbit/s	59,2 Mbit/s	70/250 m

Det finnes mange andre grensesnitt for å kommunisere med eksterne enheter og organisere lokale nettverk. Imidlertid er de sjelden innebygd i hovedkortet og brukes vanligvis som utvidelseskort. Derfor vil vi vurdere disse grensesnittene, sammen med de som er beskrevet ovenfor, i en artikkel viet maskin-til-maskin-kommunikasjon, og nå vil vi gå videre til en beskrivelse av kommunikasjonsgrensesnittene til sørbroen med harddisker.

3.2.3. Grensesnitt for sørbro kommunikasjonsbusser med harddisker.

Opprinnelig ble ATA-grensesnittet brukt til å kommunisere med harddisker, men senere ble det erstattet av mer praktiske og moderne SATA- og SCSI-grensesnitt. Her er en kort oversikt over disse grensesnittene.

ATA (Advanced Technology Attachment) eller PATA (Parallell ATA) er et parallelt kommunikasjonsgrensesnitt utviklet i 1986 av Western Digital. På den tiden ble det kalt IDE (Integrated Drive Electronics), men ble senere omdøpt til ATA, og med bruken av SATA-grensesnittet i 2003 ble PATA omdøpt til PATA.

Bruk av PATA-grensesnittet betyr at harddiskkontrolleren ikke er plassert på hovedkortet eller i form av et utvidelseskort, men er innebygd i selve harddisken. På hovedkortet, nemlig i sørbroen, er det kun en PATA-kanalkontroller.

For å koble til harddisker med PATA-grensesnitt, brukes vanligvis en 40-leder kabel. Med introduksjonen av PATA/66-modusen dukket den opp med 80-lederversjonen. Maksimal lengde på kabelen er 46 cm. To enheter kan kobles til en kabel, og en av dem må være en master og den andre en slave.

Det er flere revisjoner av PATA-grensesnittet, forskjellig i dataoverføringshastighet, driftsmoduser og andre funksjoner. Nedenfor er hovedrevisjonene av PATA-grensesnittet.

I praksis er bussgjennomstrømningen mye lavere enn den oppgitte teoretiske gjennomstrømningen, på grunn av overhead med organisering av utvekslingsprotokollen og andre forsinkelser. I tillegg, hvis to harddisker er koblet til bussen, vil båndbredden deles mellom dem.

I 2003 ble PATA-grensesnittet erstattet av SATA-grensesnittet.

SATA (Serial ATA)– seriell grensesnitt for kommunikasjon mellom sørbroen og harddisker, utviklet i 2003.

Når du bruker SATA-grensesnittet, kobles hver stasjon til med sin egen kabel. Dessuten er kabelen mye smalere og mer praktisk enn kabelen som brukes i PATA-grensesnittet, og har en maksimal lengde på opptil 1 meter. En separat kabel gir strøm til harddisken.

Og selv om det totale antallet kabler øker sammenlignet med PATA-grensesnittet, siden hver stasjon er koblet til med to kabler, blir den ledige plassen inne i systemenheten betydelig større. Dette fører til en forbedring av effektiviteten til kjølesystemet, forenkler tilgangen til ulike elementer i datamaskinen, og systemenheten ser mer presentabel ut fra innsiden.

For øyeblikket er det tre hovedrevisjoner av SATA-grensesnittet. Tabellen nedenfor viser hovedparametrene for revisjoner.

SCSI-grensesnittet skiller seg fra disse grensesnittene.

SCSI (Small Computer System Interface)– en universalbuss for tilkobling av høyhastighetsenheter som harddisker, DVD- og Blue-Ray-stasjoner, skannere, skrivere og så videre. Bussen har høy gjennomstrømning, men er kompleks og kostbar. Derfor brukes den hovedsakelig i servere og industrielle datasystemer.

Den første revisjonen av grensesnittet ble presentert i 1986. For øyeblikket er det rundt 10 revisjoner av dekket. Tabellen nedenfor viser hovedparametrene for de mest populære revisjonene.

Revisjon av grensesnitt	Litt dybde	Dataoverføringsfrekvens	Maks. gjennomstrømning	Kabellengde (m)	Maks. antall enheter	Løslatt
SCSI-1	8 bit	5 MHz	40 Mbit/s	6	8	1986
SCSI-2	8 bit	10 MHz	80 Mbit/s	3	8	1989
SCSI-3	8 bit	20 MHz	160 Mbit/s	3	8	1992
Ultra-2 SCSI	8 bit	40 MHz	320 Mbit/s	12	8	1997
Ultra-3 SCSI	16 bit	80 MHz	1,25 Gbit/s	12	16	1999
Ultra-320 SCSI	16 bit	160 MHz	2,5 Gbit/s	12	16	2001
Ultra-640 SCSI	16 bit	320 MHz	5 Gbit/s	12	16	2003

Å øke gjennomstrømningen til et parallellgrensesnitt er forbundet med en rekke vanskeligheter, og først av alt er dette beskyttelse mot elektromagnetisk interferens. Og hver kommunikasjonslinje er en kilde til elektromagnetisk interferens. Jo flere kommunikasjonslinjer det er i en parallellbuss, jo mer vil de forstyrre hverandre. Jo høyere overføringsfrekvens, jo mer elektromagnetisk interferens er det, og jo mer påvirker det dataoverføringen.

I tillegg til dette problemet er det mindre viktige, for eksempel:

• kompleksiteten og høye kostnadene ved å produsere en parallell buss;
• problemer med synkron dataoverføring langs alle busslinjer;
• kompleksiteten til enheten og høy pris på busskontrollere;
• kompleksiteten ved å organisere en full-dupleks enhet;
• vanskeligheten med å gi hver enhet sin egen buss osv.

Som et resultat er det lettere å forlate et parallellgrensesnitt til fordel for et serielt grensesnitt med høyere klokkefrekvens. Ved behov kan flere serielle kommunikasjonslinjer brukes, plassert lenger fra hverandre og beskyttet av flettet skjerming. Dette er hva de gjorde når de flyttet fra den parallelle PCI-bussen til den serielle PCI-ekspressen, fra PATA til SATA. SCSI-bussen fulgte samme utviklingsvei. Slik så SAS-grensesnittet ut i 2004.

SAS (Serial Attached SCSI)– en punkt-til-punkt seriell buss som erstattet den parallelle SCSI-bussen. For kommunikasjon på SAS-bussen brukes SCSI-kommandomodellen, men gjennomstrømningen er økt til 6 Gbit/s (SAS revisjon 2, utgitt i 2010).

I 2012 er det planlagt å gi ut en revisjon av SAS 3, med en gjennomstrømning på 12 Gbit/s, men enheter som støtter denne revisjonen vil ikke begynne å vises i massevis før i 2014.

Ikke glem at SCSI-bussen var vanlig, slik at du kan koble til opptil 16 enheter, og alle enhetene delte bussbåndbredden. Og SAS-bussen bruker en punkt-til-punkt-topologi. Og derfor er hver enhet koblet til med sin egen kommunikasjonslinje og mottar hele bussbåndbredden.

En SCSI- og SAS-kontroller er sjelden innebygd i et hovedkort, da de er ganske dyre. De er vanligvis koblet som utvidelseskort til PCI- eller PCI-ekspressbussen.

3.2.4. Kommunikasjonsgrensesnitt med trege hovedkortkomponenter.

For å kommunisere med trege komponenter på hovedkort, for eksempel med tilpasset ROM eller lavhastighets grensesnittkontrollere, brukes spesialiserte busser, som ISA, MCA, LPS og andre.

ISA-bussen (Industry Standard Architecture) er en 16-bits buss utviklet i 1981. ISA opererte med en klokkehastighet på 8 MHz og hadde en gjennomstrømning på opptil 8 MB/s. Dekket har lenge vært utdatert og brukes ikke i praksis.

Et alternativ til ISA-bussen var MCA-bussen (Micro Channel Architecture), utviklet i 1987 av Intel. Denne bussen var 32-bit med en dataoverføringsfrekvens på 10 MHz og en båndbredde på opptil 40 Mbit/s. Støttet Plug and Play-teknologi. Bussens lukkede natur og IBMs strenge lisensieringspolicy gjorde den imidlertid upopulær. For øyeblikket brukes ikke bussen i praksis.

Den virkelige erstatningen for ISA var LPC-bussen (Low Pin Count), utviklet av Intel i 1998 og fortsatt i bruk i dag. Bussen opererer med en klokkefrekvens på 33,3 MHz, som gir en gjennomstrømning på 16,67 Mbit/s.

Bussbåndbredden er ganske liten, men den er ganske tilstrekkelig for kommunikasjon med trege komponenter på hovedkortet. Ved å bruke denne bussen kobles en multifunksjonell kontroller (Super I/O) til den sørlige broen, som inkluderer kontrollere for langsomme kommunikasjonsgrensesnitt og perifere enheter:

• parallelt grensesnitt;
• seriell grensesnitt;
• infrarød port;
• PS/2-grensesnitt;
• diskettstasjon og andre enheter.

LPC-bussen gir også tilgang til BIOS, som vi vil snakke om i neste del av artikkelen vår.

4. BIOS (Basic Input-Output System).

BIOS (Basic Input-Output System) er et program flashet inn i skrivebeskyttet minne (ROM). I vårt tilfelle er ROM innebygd i hovedkortet, men dens egen versjon av BIOS er til stede i nesten alle elementer på datamaskinen (skjermkort, nettverkskort, diskkontrollere, etc.), og faktisk i nesten alt elektronisk utstyr (begge skrivere og i et videokamera, og i et modem osv.).

Hovedkortets BIOS er ansvarlig for å sjekke funksjonaliteten til kontrollerene som er innebygd i hovedkortet og de fleste enheter som er koblet til det (prosessor, minne, skjermkort, harddisker, etc.). En test skjer når datamaskinen slås på i POST-programmet (Power-On Self Test).

Deretter initialiserer BIOS kontrollerne som er innebygd i hovedkortet og noen enheter koblet til dem, og setter deres grunnleggende driftsparametre, for eksempel frekvensen til systembussen, prosessoren, RAM-kontrolleren, driftsparametrene til harddiskene, kontrollerene innebygd i hovedkort osv. d.

Hvis kontrollerene og maskinvaren som testes er operative og konfigurerte, overfører BIOS kontrollen til operativsystemet.

Brukere kan administrere de fleste BIOS-innstillinger og til og med oppdatere den.

En BIOS-oppdatering kreves svært sjelden hvis utviklerne for eksempel har oppdaget og fikset en fundamental feil i initialiseringsprogrammet for en av enhetene, eller hvis det kreves støtte for en ny enhet (for eksempel en ny prosessormodell). Men i de fleste tilfeller krever utgivelsen av en ny type prosessor eller minne en radikal "oppgradering" av datamaskinen. La oss si "takk" til elektronikkprodusentene for dette.

For å konfigurere BIOS-parametere er det gitt en spesiell meny, som du kan få tilgang til ved å trykke på tastekombinasjonen som vises på skjermen under POST-tester. Vanligvis må du trykke på DEL-tasten for å gå inn i BIOS-oppsettmenyen.

I denne menyen kan du stille inn systemtiden, driftsparametrene for diskettstasjoner og harddisker, øke (eller redusere) klokkefrekvensen til prosessoren, minnet og systembussen, kommunikasjonsbusser og konfigurere andre driftsparametere for datamaskinen. Du bør imidlertid være ekstremt forsiktig her, siden feil innstilte parametere kan føre til driftsfeil eller til og med skade datamaskinen.

Alle BIOS-innstillinger lagres i flyktig CMOS-minne, drevet av et batteri eller en akkumulator installert på hovedkortet. Hvis batteriet eller akkumulatoren er utladet, kan det hende at datamaskinen ikke slår seg på eller fungerer som den skal. For eksempel vil systemtiden eller driftsparametrene til enkelte enheter være feil innstilt.

5. Andre elementer på hovedkortet.

I tillegg til elementene beskrevet ovenfor, inneholder hovedkortet en klokkegenerator, bestående av en kvartsresonator og en klokkegenerator. Klokkegeneratoren består av to deler, siden kvartsresonatoren ikke er i stand til å generere pulser med frekvensen som kreves av moderne prosessorer, minne og busser, så klokkefrekvensen generert av kvartsresonatoren endres ved hjelp av en klokkegenerator som multipliserer eller deler originale frekvenser for å oppnå den nødvendige frekvensen.

Hovedoppgaven til hovedkortets klokkegenerator er å generere et svært stabilt periodisk signal for å synkronisere driften av datamaskinelementer.

Frekvensen på klokkepulsene bestemmer i stor grad hastigheten på beregningene. Siden enhver operasjon utført av prosessoren krever et visst antall klokkesykluser, er det derfor slik at jo høyere klokkefrekvensen er, jo høyere ytelsen til prosessoren. Naturligvis er dette bare sant for prosessorer med samme mikroarkitektur, siden prosessorer med forskjellige mikroarkitekturer kan kreve et annet antall klokkesykluser for å utføre den samme instruksjonssekvensen.

Den genererte klokkefrekvensen kan økes, og dermed øke ytelsen til datamaskinen. Men denne prosessen er full av en rekke farer. For det første, når klokkefrekvensen øker, reduseres stabiliteten til datamaskinkomponentene, og derfor, etter enhver "overklokking" av datamaskinen, kreves det seriøs testing for å kontrollere stabiliteten til driften.

Dessuten kan "overklokking" føre til skade på datamaskinkomponenter. Dessuten vil svikt i elementene mest sannsynlig ikke være øyeblikkelig. Levetiden til elementer som drives under andre forhold enn anbefalt kan ganske enkelt reduseres kraftig.

I tillegg til klokkegeneratoren er det mange kondensatorer på hovedkortet som sørger for jevn spenningsflyt. Faktum er at energiforbruket til dataelementer koblet til hovedkortet kan endre seg dramatisk, spesielt når arbeidet avbrytes og gjenopptas. Kondensatorer jevner ut slike spenningsstøt, og øker dermed stabiliteten og levetiden til alle dataelementer.

Kanskje dette er alle hovedkomponentene til moderne hovedkort, og det er her vi kan avslutte gjennomgangen av hovedkortdesignet.

Generell informasjon og arkitektur for PC-er.

Kort beskrivelse av hovedkomponentene til PC-en.

PC-programvare.

Generell informasjon om MS Windows. Struktur og hovedelementer.

5. Program "Utforsker". Muligheter og arbeidsmåter.

Arbeid med filer og mapper.

7. "Min datamaskin"-mappen.

8. Mappe "Trash".

Snarveier, kontekstuelle og hovedmenyer.

Strukturen til et tekstbehandlingsvindu.

Fragmenter av tekst (tegn, ord, linje, avsnitt, side) og arbeid med dem.

Skriver inn tekst.

Redigere et dokument.

Formatering av avsnitt.

Forberede tekst for utskrift og utskrift.

Generell informasjon om Excel.

Bygge et bord.

Redigere en tabell.

Legge inn formler.

Adressering av celler.

Bruke funksjoner.

Konstruere diagrammer. Redigering av diagrammer.

Løse optimaliseringsproblemer i Excel.

Bruke den innebygde makroopptakeren for å løse ikke-standardiserte

Oppgaver i Excel.

Algoritmisering og programmering i Visual Basic og Visual Basic for

Applikasjoner. Opprette enkle Windows-applikasjoner.

Eksempelliste med spørsmål for testing

1. Generell informasjon og arkitektur for personlige elektroniske datamaskiner (PCer).

Generell informasjon om datamaskiner.

En personlig datamaskin er en universell digital mikrodatamaskin, liten i størrelse og pris, beregnet for individuell bruk.
Begrepet "personlig" er ment å understreke denne databehandlingen
Maskinen er beregnet for individuell bruk. Mesterskapet i opprettelsen av en personlig datamaskin er assosiert med MITS-selskapet, som designet ALTAIR 8800-systemet i 1974.
I USSR dukket de første personlige datamaskinene opp i 1982

Datamaskinens historie går mer enn halvannet århundre tilbake. Ved opprinnelsen til elektronisk datateknologi var slike kjente ingeniører og forskere som C. Babbage, A. Lovelace (datter av C. Byron), J. Bull, F. M. Slobodskoy, V. Ya. Slonimsky, I. Stoffel, Yu. M. Dyakov, P.L. Chebyshev, G. Hollerith, Atanasov, Aitken, etc. Den første datamaskinen, som har alle komponentene til en moderne datamaskin (intermediært internminne, programvare osv. - vi snakker om EDSAC-maskinen, oppfunnet av J. Eckert og J Mauchly) ble opprettet i 1947 ved University of Pennsylvania (England). Siden den gang har det vært tre generasjoner med datamaskiner, som hver skilte seg fra hverandre i et helt sett med tekniske egenskaper. Nemlig:

• Dens elementære base; (1)
• hastighet; (2)
• mengde RAM; (3)
• programvare;
• eksterne enheter (4), (5) osv.

De fleste datamaskiner opererer på basis binært tallsystem. (7) Binær Dette kalles et tallsystem der det kun er to siffer - null og ett.

Faktum er at elektroniske systemer der elektrisk strøm kan være i to tilstander (enten den er i kretsen eller ikke) er de enkleste og mest pålitelige. Samtidig, selv ved hjelp av to sifre - 0 og 1 - kan du skrive ned tall av hvilken som helst størrelse, legge dem til, multiplisere og dele dem.

Men moderne programmerere bruker selvfølgelig ikke binær kode når de skriver programmene sine. Vanligvis bruker de den såkalte. programmeringsspråk - et sett med universelle kommandoer som er enkle å lære

Samspillet mellom en datamaskinbruker og operativsystemer er basert på prinsippet om dialog. I praksis ser det slik ut: brukeren skriver inn riktig kommando på tastaturet - operativsystemet utfører instruksjonene hans. Denne metoden for "kommunikasjon" mellom brukeren og datamaskinen er ikke visuell og ikke praktisk nok, fordi brukeren har ikke mulighet til å justere sine handlinger. Derfor går programmerere ofte, sammen med operativsystemer, inn datamaskinens minne og såkalte. "skallprogrammer". Funksjonen til disse programmene er å vise på dataskjermen beskrivelser av handlingene som operativsystemene utfører. Ved å bruke "shell-programmer" kan du se programkataloger i datamaskinens minne, kopiere programmer, kjøre dem for kjøring osv. (9)

En personlig datamaskin, som enhver annen datamaskin, er ikke annet enn "blind" programutøver, som gir datamaskinen all sin attraktivitet.

Under program forstå beskrivelsen som oppfattes av datamaskinen og tilstrekkelig til å løse et bestemt problem på den. Kunstige språk kalt programmerings språk. En datamaskin, som regel, oppfatter og utfører programmer som er skrevet på bare ett av programmeringsspråkene, som er maskinspråk av denne datamaskinen.

Datamaskinarkitektur (Datamaskinarkitektur, Engelsk Datamaskinarkitektur) - den konseptuelle strukturen til en datamaskin som bestemmer behandlingen av informasjon og inkluderer metoder for å konvertere informasjon til data og prinsipper for samhandling mellom maskinvare og programvare.

Von Neumann la ikke bare frem de grunnleggende prinsippene for den logiske strukturen til en datamaskin, men foreslo også strukturen, som ble gjengitt i løpet av de to første generasjonene av datamaskiner. Hovedblokkene ifølge Neumann er en kontrollenhet (CU) og en aritmetisk-logisk enhet (ALU) (vanligvis kombinert til en sentral prosessor), minne, eksternt minne, inngangs- og utgangsenheter. Designdiagrammet til en slik datamaskin er vist i fig. 1. Det skal bemerkes at eksternt minne skiller seg fra inngangs- og utgangsenheter ved at data legges inn i det i en form som er praktisk for en datamaskin, men utilgjengelig for direkte oppfatning av en person. Dermed refererer den magnetiske diskstasjonen til eksternt minne, og tastaturet er en inndataenhet, skjerm og utskrift er utdataenheter.

2. Kort beskrivelse av hovedkomponentene til PC-en.

Hovedkomponentene til datamaskinen er:

Sentral prosesseringsenhet (CPU)

(CPU) = (CU) + (ALU)

Random Access Memory (RAM)

Skrivebeskyttet minne (ROM)

Eksternt minne (VRAM)

Inndataenheter (IDU)

Utgangsenheter (OUV)

Alle datamaskinenheter er koblet til én enkelt INFORMASJON

Datamaskinnoder er klassifisert i:
1. Kombinasjon - dette er noder hvis utgangssignaler kun bestemmes av inngangssignalet som opererer på det aktuelle tidspunktet (dekoder). Utgangssignalet til dekoderen avhenger kun av den binære koden som brukes på inngangen på det aktuelle tidspunktet. Kombinasjonsnoder kalles også minneløse automater.
2. sekvensiell (automatiske maskiner med minne) - dette er noder hvis utgangssignal ikke bare avhenger av kombinasjonen av inngangs. signaler som opererer på gjeldende tidspunkt, men også fra den forrige tilstanden til noden (telleren).
3. programmerbare noder fungerer avhengig av hvilket program som er skrevet i dem. For eksempel en programmerbar logisk matrise (PLM), som, avhengig av programmet som er brent inn i den, kan utføre funksjonene til en adder, dekoder eller ROM. BUSS

3. PC-programvare.

Under AV i snever forstand forstås det ganske enkelt som en samling programmer. I vid forstand i AV(sammen med programmer) inkluderer ulike språk, prosedyrer, regler og dokumentasjon som er nødvendig for bruk og drift av programvareprodukter.

PC-programvare er tradisjonelt delt inn i system og applikasjon basert på funksjonalitet.

Systematisk kalles programvare som brukes til å utvikle og utføre programvareprodukter, samt å tilby visse tjenester til datamaskinbrukeren. Det er et nødvendig tillegg til PC-maskinvaren. Uten programvare er bilen i hovedsak livløs.

Anvendt kalt programvare utviklet for å løse en spesifikk måloppgave eller klasse av slike oppgaver. Disse oppgavene inkluderer å utføre beregninger i henhold til en gitt algoritme, utarbeide et bestemt tekstdokument, etc.

OS er et integrert obligatorisk tillegg til en personlig datamaskin, som organiserer kjøringen av programmer og brukerinteraksjon med datamaskinen.

Andre STR-komponenter er valgfrie. Sammensetningen deres bestemmes av brukerens behov og ønsker.

Tjenestesystemer utvide funksjonene til operativsystemet, og gi brukeren, så vel som programmene som kjøres, et sett med tilleggstjenester. Noen tjenestesystemer er slik at de endrer utseendet til operativsystemet ugjenkjennelig, og kalles derfor noen ganger operativsystemer. Ovennevnte gjelder spesielt for grensesnittsystemer.

En mye mindre homogen gruppe av systemprogramvareverktøy er instrumentelle systemer. Felles for dem er at de er beregnet på programvareutvikling, selv om noen av dem også kan brukes til å løse anvendte problemer. Bruken av de fleste verktøysystemer innebærer programmering. derfor kan de vurderes programmeringssystemer. Imidlertid inkluderer programmeringssystemer i seg selv tradisjonelt systemer som kan brukes til å programmere og løse ethvert problem som kan løses algoritmisk. Programmeringssystemer er med andre ord universelle. Andre typer verktøysystemer er spesialiserte i den forstand at de brukes til å lage programvare for et spesifikt funksjonelt formål. Samtidig øker effektiviteten av programvareutvikling sammenlignet med bruk av universelle verktøy til samme formål.

Vedlikeholdssystemer designet for å lette utstyrstesting og feilsøking. De er et verktøy for spesialister innen drift av maskinvare og er ikke omtalt i denne boken.

4. Generell informasjon om MS Windows. Struktur og hovedelementer.

Moderne Windows er et operativsystem som styrer driften av en personlig datamaskin. Windows har et brukervennlig grafisk brukergrensesnitt. I motsetning til det gamle DOS-operativsystemet med tekstgrensesnitt, krever ikke Windows kunnskap om operativsystemkommandoer og deres nøyaktige inndata fra tastaturet. De aller fleste operasjonene for å kontrollere driften av en personlig datamaskin utføres med musen over grafiske Windows-objekter, eller med korte tastekombinasjoner (hurtigtaster) på tastaturet.

I dag er et av hovedstedene i programvaremarkedet okkupert av familiens operativsystemer Windows. Disse produktene er fokusert på bruk av moderne datamaskiner og applikasjonsprogramvare. De gir folk fra ulike yrker en praktisk måte å kommunisere med en datamaskin på.

De viktigste fordelene med Windows-systemer er følgende:

· Grafisk brukergrensesnitt. I motsetning til tidligere aksepterte konsepter og metoder for kommunikasjon (gjennom kommandoer og filnavn), tar Windows en vesentlig annen tilnærming til å administrere programmer. Her arbeider brukeren med grafiske bilder på LCD-skjermen.

· Grensesnittkonsistens. Mange applikasjoner er laget for å fungere i Windows-miljøet, og de er alle utviklet i henhold til en enkelt standard. Alle applikasjoner ligner hverandre når det gjelder administrasjon og kommunikasjon med brukeren. Dette lar brukeren, etter å ha tilegnet seg ferdigheter i å jobbe med en applikasjon, enkelt mestre å jobbe med en annen. I tillegg absorberes programvareprodukter som er opprettet ved hjelp av noen Windows-applikasjoner fullstendig av andre applikasjoner.

· Multitasking-modus. Når du arbeider i Windows, kan brukeren kjøre flere programmer (oppgaver) samtidig, noe som gjør det mulig, uten å fullføre arbeid i en applikasjon, å bruke tjenestene til en annen.

Brukergrensesnitt– dette er metoder og midler for menneskelig interaksjon med maskinvare og programvare.
Startskjermbildet i Windows er et systemobjekt som kalles skrivebordet.

Skrivebord er et grafisk miljø som viser Windows-objekter og kontroller. På skrivebordet kan du se ikoner (ikoner), snarveier og oppgavelinjen (hovedkontrollelementet). Når Windows starter, er det minst tre ikoner på skrivebordet: Min datamaskin, Nettverkssteder, Papirkurv. Det kan være andre ikoner på skrivebordet. Den kan også brukes som en midlertidig lagring for filene dine, men etter endt arbeid i klasserommet bør de enten slettes eller flyttes til sine egne mapper.

Merker er en grafisk representasjon av objekter og lar deg administrere dem. Ikon - Dette er en grafisk representasjon av et objekt i sammenslått form, tilsvarende en mappe, et program, et dokument, en nettverksenhet eller en datamaskin. Ikoner har som regel etiketter - inskripsjoner som er plassert under dem. Ved å venstreklikke på et ikon kan du velge det, og ved å dobbeltklikke på det åpnes (starte) programmet som tilsvarer dette ikonet.

Merkelapp er en peker til et objekt. En snarvei er en spesiell fil som inneholder en lenke til objektet den representerer (informasjon om plasseringen til objektet på harddisken). Ved å dobbeltklikke på en snarvei kan du starte (åpne) objektet den representerer. Sletting sletter ikke selve objektet, i motsetning til å slette et ikon. Fordelen med snarveier er at de gir rask tilgang til et objekt fra hvilken som helst mappe uten å bruke opp minne. Du kan skille en snarvei fra et ikon ved den lille pilen i nedre venstre hjørne av ikonet.

Oppgavelinje er et verktøy for å bytte mellom åpne mapper eller applikasjoner. På venstre side av oppgavelinjen er Start-knappen; til høyre er skjermpanelet. Selve panelet viser alle åpne objekter.

Start knappåpnes Hovedmeny. Med dens hjelp kan du starte alle programmer som er registrert i operativsystemet, få tilgang til alletøy, søke- og hjelpesystemer og andre funksjoner.

Det sentrale konseptet til Windows er vinduet. Vindu– et struktur- og kontrollelement i brukergrensesnittet, som er et rektangulært område av skjermen begrenset av en ramme der en applikasjon, et dokument eller en melding kan vises.

Bildet ovenfor viser et Windows-skrivebord med hovedmenyen åpen, Word-tekstbehandlingsvinduet, ikoner og snarveier, og noen dokumenter minimert på oppgavelinjen.

Blant andre Windows-konsepter bør begrepene katalog og mappe bemerkes.

Katalog– en navngitt gruppe filer forent av en egenskap.

Mappe er et konsept som brukes i Windows i stedet for katalogkonseptet i tidligere operativsystemer. Konseptet mappe har en utvidet tolkning, siden mapper sammen med vanlige kataloger også representerer objekter som Min datamaskin, Utforsker, Skriver, Modem, etc.

5. Program "Utforsker". Muligheter og arbeidsmåter.

Program Dirigent– et verktøy som lar brukeren se strukturen og plasseringen av mapper i hierarkisk form og raskt flytte til ethvert objekt (mappe, fil, snarvei), samt utføre en rekke handlinger med mapper og filer.

Anrop Dirigent Du kan bruke kommandoen fra hovedmenyen Start/Programmer/Filutforsker eller ved å velge Dirigent i knappens kontekstmenyer Start eller Min datamaskin-mappen. Fra mappevinduet Dirigent kan kalles som følger: velg en undermappe og gi kommandoen Filutforsker. Et vindu vises på skjermen Dirigent med den valgte mappen åpen.

Vindu Dirigent består av to paneler. Det venstre panelet viser informasjonsressurser presentert i et hierarkisk tre. Den høyre ruten viser innholdet i gjeldende mappe.

Prosessen med å flytte gjennom mapper for å åpne den nødvendige kalles navigering. Dirigent er et søkeverktøy - en navigator. Å jobbe effektivt i et miljø Dirigent, må du vite hvordan du navigerer i den.

Hvis en mappe inneholder andre mapper, indikeres det med et +-ikon i treet i venstre panel. For å vise strukturen til undermappene må du klikke på dette ikonet. Når mappen åpnes, vil +-tegnet endres til -. For å skjule en mappe, klikk på --ikonet.

For å se innholdet i en mappe, klikk på mappenavnet eller ikonet i treet. I det venstre panelet vil ikonet endres til . Innholdet i mappen vil vises i høyre rute. Du kan også åpne en mappe ved å dobbeltklikke på ikonet eller navnet i den høyre ruten. I dette tilfellet vil innholdet i mappen vises i høyre panel, og i venstre panel vil ikonet for denne mappen erstatte ikonet for den åpne mappen.

For å åpne et objekt som ligger inne i en mappe, må du gjøre ett av følgende:

• Dobbeltklikk på objektikonet;
• Velg et objekt med et museklikk og gi en kommando Fil/Åpne ;
• Velg i objektets kontekstmeny Åpen.

Hvis objektet er et program, da Windows vil starte den. Hvis objektet er et dokument, da Windows vil starte programmet som det ble opprettet med og åpne dokumentet i vinduet. Hvis objektet er en snarvei, tilsvarer dette å åpne objektet som denne snarveien ble opprettet for.

Dirigent lar deg ikke bare se eksisterende objekter, men også lage nye.

I miljøet Dirigent du kan utføre ulike handlinger med objekter (kopiere, gi nytt navn, slette osv.). For å gjøre dette må objekter velges. Et enkelt objekt velges ved å klikke på navnet eller ikonet.

6. Arbeide med filer og mapper.

Fil er en navngitt sekvens av byte med vilkårlig lengde.

Hovedkomponenter i datamaskinarkitektur:

PROSESSOR,

Internt (hoved)minne,

Eksternt minne,

Inndataenheter, utdataenheter.

Det interne minnet til en PC inkluderer RAM (Random Access Memory) og skrivebeskyttet minne (ROM). RAM lagrer programmet som kjører for øyeblikket og dataene som det fungerer direkte med. ROM er skrivebeskyttet minne. ROM lagrer informasjon som stadig trengs på datamaskinen. Hovedminne består av registre. Et register er en enhet for midlertidig lagring av informasjon i digitalisert (binær) form. Lagringselementet i registeret er en trigger - en enhet som kan være i en av to tilstander (0,1). Antall flip-flops i registeret kalles datamaskinens bitdybde (8, 16, 32 og 64). Prosessoren er den sentrale enheten til datamaskinen.

Prosessorformål:

1. kontrollere driften av datamaskinen i henhold til et gitt program;

2. utføreer.

En mikrokrets som implementerer funksjonene til sentralprosessoren til en personlig datamaskin kalles en mikroprosessor. Mikroprosessoren er utformet som en veldig stor integrert krets. Jo flere komponenter en mikroprosessor inneholder, jo høyere ytelse har datamaskinen.

Prosessorsammensetning:

Kontrollenhet (CU),

Aritmetisk logisk enhet (ALU),

Prosessorminneregistre.

Kontrollenheten styrer driften av alle dataenheter i henhold til et gitt program. ALU - prosessor datainstrument; Denne enheten utfører aritmetiske og logiske operasjoner på programkommandoer. Den viktigste egenskapen til en prosessor er klokkefrekvensen - antall operasjoner den utfører på 1 sekund (Hz). Informasjonskommunikasjon mellom dataenheter utføres gjennom informasjonsmotorveien (et annet navn er en vanlig buss). Periferiutstyr er enheter der informasjon enten legges inn i eller sendes ut fra en datamaskin. De kalles også eksterne eller inn-/utdataenheter (tastatur, skjerm, diskstasjon).

Spørsmål 12: Team og dets format. Forholdet mellom kommandoformatet og hovedparametrene til datamaskinen.

En datamaskinkommando er en kode som definerer driften av en datamaskin og dataene som er involvert i operasjonen.

Kommandoen inneholder som regel ikke selve operandene, men informasjon om objektadressene til minneceller eller registre der de er plassert. Kommandokoden kan representeres som bestående av flere felt, som hver har sitt eget funksjonelle formål.

Generelt består teamet av:

¨ operasjonsdel (inneholder operasjonskoden);

¨ adressedel (inneholder adresseinformasjon om plasseringen av de behandlede dataene og lagringsstedet for resultatene).

Strukturen til kommandoen bestemmes av sammensetningen, formålet og plasseringen av feltene i koden.

Formatet til en kommando er en forhåndsbestemt struktur av feltene til koden med markering av siffernummer (biter) som definerer grensene for individuelle kommandofelt, eller indikerer antall sifre (biter) i visse felt, slik at datamaskinen kan gjenkjenne komponenter i koden.

Innbyrdes avhengighet av kommandoformat og grunnleggende datamaskinparametere

En viktig egenskap ved en kommando er dens lengde, som er summen av lengden på operasjonskodefeltet og summen av lengdene til adressefeltene.

Maksimalt antall operasjoner som kan kodes i et operasjonskodefelt med lengde nkop er 2^nkop. Deretter, ved å bruke et kjent antall kommandoer som utgjør kommandosystemet til en gitt datamaskin, er det mulig å bestemme den nødvendige lengden på operasjonsfeltet.

Naturligvis bør denne verdien være det minste mulige heltall. Så, for en datamaskin med et instruksjonssystem på 100 kommandoer, vil lengden på operasjonskodefeltet være 7 biter.

Moderne datamaskiner har som regel lagringsenheter med en minimum adresserbar enhet på 1 byte (1 byte = 8 biter). Derfor krever for eksempel adressering av et minne med en kapasitet på 1 megabyte (1M byte = 220 byte) 20 bits av adressefeltet.

En av måtene å redusere lengden på adressefeltet på er å innføre en ekstra spesiell liten minneblokk i datamaskinen - registerminne (RM). Denne lagringsenheten har høy ytelse og brukes til å lagre ofte brukt informasjon: mellomliggende beregningsresultater, syklustellere, komponenter av adresser i noen adresseringsmoduser osv. Siden volumet til RP er lite, krever adressering av elementene et relativt kort adressefelt . For eksempel krever et 8-registers registerminne bare et 3-bits adressefelt.

EN. Innsamling av informasjon
b. Informasjonsbehandling
V. Legger inn informasjon
d. Informasjonslagring

2. En personlig datamaskin består av blokker:
EN. Mus
b. Tastatur
V. Maskinvareenhet
Xerox

3. Tastaturet brukes til:
EN. Skriving
b. Som håndleddstøtte
V. Legge inn kommandoer
d. Legge inn disker

4. Systemenheten inneholder:
a.Harddisk
b. Minne
V. Tastatur
d. Prosessor

6. Harddisken kan ha følgende størrelser:
EN. 1,44 MB
b. 1 GB
V. 40 GB
800 MB

7. Skrivere er:
EN. Laser
b. Fotokopiering
V. Dryppstråle
d. kopiering

8. Modemet brukes til:
EN. Internettilgang
b. For å overføre informasjon over en telefonlinje
V. for spill via lokalt nettverk
for å konvertere lyder

9. Multimedia er en kombinasjon av:
EN. Lyd
b. Skriver
V. Video
Kolonok

10. Disker er:
a) Magnetisk
b) hardt
c) myk
d) væske

11. En datamaskin er...
EN. Elektronisk enhet med tastatur og skjerm.
b. En enhet for å utføre beregninger.
V. En universell enhet for lagring, behandling og overføring av informasjon.
d. Spilleenhet

12. Minimum grunnleggende sett med datamaskinenheter inkluderer...
EN. Skjerm, tastatur, systemenhet.
b. Diskstasjon, skriver, skjerm.
V. Skjerm, skriver, tastatur.
f. skjerm, skanner, tastatur.

13. Spesifiser i hvilken enhetsgruppe inngangs-/utgangsenhetene er oppført
EN. Streamer, harddisk, mus.
b. Skjerm, skriver, tastatur.
V. Winchester, laserdisk, diskett.
diskett, mus, skriver

14. Spesifiser i hvilken enhetsgruppe inngangsenhetene er oppført
EN. Skriver, harddisk, mus.
b. Mus, tastatur, joystick, lyspenn, skanner.
V. Monitor, printer, plotter, høyttalere.
f. skanner, monitor, plotter.

15. Angi hvilken av de listede enhetene som tilhører datamaskinens eksterne minne?
EN. Skjerm, diskett, mus.
b. Diskettstasjon, diskett, RAM.
c. Magnetbånd, laserdisk, diskett.
disk, skjerm, harddisk.

16. Hvilken utskriftsenhet kan brukes for å få en papirkopi av et dokument?
EN. Observere.
b. En skriver.
V. Skanner.
f. tastatur.

17. Hvor lagres informasjon (forsvinner ikke) etter at datamaskinen er slått av?
EN. I RAM.
b. I permanent minne.
V. I prosessoren.
d. I monitoren.

18. Hvor er harddisken vanligvis plassert?
EN. På skjermen.
b. I systemenheten.
V. I stasjonen.
d. I skriveren.

19. Hvilken enhet er laget for å konvertere og overføre informasjon mellom eksterne datamaskiner?
EN. PROSESSOR.
b. Kjøre.
V. Modem.
g. monitor

20. Videominne er en del av RAM som er designet for...
EN. Lagre tekstinformasjon.
b. Lagre informasjon om det grafiske bildet på skjermen.
V. Permanent lagring av grafisk informasjon.
g.Lydlagring.

1 hva er navnet på disken. Oppbevarings enhet,

fra hvilket operativsystem er lastet?
og oppstartsstasjon
b oppstartsdiskett
c oppstartspartisjon
2 navnet på det grafiske formatet. bilde brukt i Windows OS
en pdf
b xml
c bmp
3 navnet på det første opptaket på disken, hvor informasjonen som er nødvendig for å arbeide med disken er registrert
en bootstrap
b oppstartspartisjon
c boot-sektor
Vinprogrammet er designet for å utføre funksjonen:
og for å konfigurere og kjøre ssh-serveren
b for å kjøre Windows-programmer på Linux
c for å kjøre den virtuelle boksemulatoren
d for å kjøre VMware
e for å kjøre grafen. gnome os linux-grensesnitt
5 stykker informasjon igjen på nettklientens datamaskin av et program som kjører på nettserversiden. brukes til å lagre data spesifikke for en gitt klient.
et spywarevirus trojan-spy.win32
b informasjonskapsel
c virus nettleserblokkering
d virus banner
6 Hva heter minnestandarden og teknologien som dobler dataoverføringshastigheten mellom minne og prosessor?
og dds
b des
med ddr
d dsl
7hva er navnet på programvarekomponenten som lar deg samhandle med datamaskinenheter
og dsl
b drømmevever
c-deriver
d dynamiske språk
8hva er navnet på en informasjonsbarriere som forbyr tilgang til et beskyttet nettverk for alle andre protokoller enn de som er tillatt?
en blits
b brannmur
c filfragmentering
d branntråd
9-protokoll for overføring av data mellom datamaskiner. tct-protokollen brukes som en transportmekanisme for overføring
en Bluetooth
b wifi
fra ftp
d irDA
12. Hva heter grensesnittstandarden i trådløs kommunikasjon?
og ieee
b IEEE 802.11
med igmp
d ieee 802.11 b/g/n
14 navngi programmet for å lage en presentasjon, lik powerpoint mo
uavgjort
b imponere
c matematikk
d base
17 teknologi for å konvertere flere interne nettverks IP-adresser til eksterne adresser som brukes for å koble til Internett?
en dns
b http
c nat
d ip v4
18. Disse batteriene bruker metallforbindelser med hydrogen i stedet for giftig kadmium
og li-ion soni Ericsson
b li-polymer Nokia
c nikkelmetallhydrid gp
20 hvilket program utvider mulighetene til en programvarepakke
en spilleliste
b plug-in
c bærbar myk
dpe-fil
21 spesielle filformater utviklet av Microsoft for utveksling av formaterte tekstdokumenter
en txt
b djvu
med rtf
d pdf
e fb2
22 hva er navnene på kontaktene for installasjon på hovedkortet til forskjellige typer prosessorer fra 486, pentium og pentium pro-familiene
en sokkel 7
b sokkel 478
c sokkel 1-8
d sosket 486
23 hvilket program ikke er en OS-emulator
og qemu
b virtuell boks
med moba live-CD
dVMware-spiller
g vin
24 hvilken funksjon utfører en fil med utvidelsen vmdk?
en beskrivelse av parametere for virtuelle harddisker
b hovedkonfigurasjon virtuell OS-fil
c permanent minne ram
d virtuell maskinbyttefil
25 hva er evalueringsperioden satt for brukeren i Microsofts virtuelle pc 2007-dataprogram
gratis bruk i 30 dager
b bp 60 dager
med strømforsyning 10 dager
d bruksperiode er ikke etablert
Ingen betaling kreves ved installasjon

"Teknologi for behandling av numerisk informasjon" Excel Spørsmål 1. ET er 1) Et applikasjonsprogram designet

for behandling av tabellstrukturerte data

2) Applikasjonsprogram for behandling av kodetabeller

3) PC-enhet som kontrollerer ressursene i prosessen med å behandle tabelldata

4) Systemprogram som styrer behandlingen av tabelldata

Spørsmål 2. ET er beregnet på

1) behandling av numeriske data presentert i form av tabeller

2) ryddig lagring og behandling av betydelige datamengder

3)visualisering av strukturelle sammenhenger mellom data presentert i tabeller

4) redigere store mengder informasjon

Spørsmål 3. ET er

1) et sett med nummererte kolonner og rader navngitt med latinske bokstaver

2) et sett med nummererte linjer og kolonner navngitt med latinske bokstaver

3) et sett med nummererte rader og kolonner

4) et sett med rader og kolonner

Spørsmål 4. ET-linjer

1) navngis vilkårlig av brukeren

2) er betegnet med latinske bokstaver

3) er utpekt med bokstaver på det russiske språket

4) er nummerert

Spørsmål 5. ET-kolonner

1) er utpekt med bokstaver på det russiske språket

2) er nummerert

3) er betegnet med latinske bokstaver

4) navngis vilkårlig av brukeren

Spørsmål 6. ET-cellen er identifisert for brukeren

1)adressen til maskinordet OP tildelt for cellen

2) et spesielt kodeord

3) ved å spesifisere kolonnenavnet og radnummeret i skjæringspunktet hvor cellen er plassert

4) navn spesifisert av brukeren

Spørsmål 7. Beregningsformler skrives i ET-celler

1) i vanlig matematisk notasjon

2) på en spesiell måte ved bruk av innebygde funksjoner og i henhold til reglene som er vedtatt for å skrive uttrykk i programmeringsspråk

3) i henhold til reglene som er vedtatt utelukkende for regneark

4) i henhold til reglene for matematikk

Spørsmål 8. Uttrykk 3 (A1+B1): 5 (2B1-3A2), skrevet i henhold til reglene,

akseptert i matematikk, i ET, har formen

1)3* (A1+B1)/(5*(2*B1-3*A2))

2)3(A1+B1)/5*(2B1-3A2)

3)3(A1+B1)/(5*(2B1-3A2))

4)3*(A1+B1)/5*(2*B1-3*A2)

Spørsmål 9. Blant de gitte, finn formelen for ET

2)A1=A3*B8+12

Spørsmål 10. Å skrive en formel i ET kan ikke inkludere

1) tegn på aritmetiske operasjoner

2) numeriske uttrykk

3) cellenavn

Spørsmål 11. Ved flytting eller kopiering til ET, absolutte referanser

1) ikke endre

2) transformeres uavhengig av den nye posisjonen til formelen

3) transformeres avhengig av den nye posisjonen til formelen

Spørsmål 12. Ved flytting eller kopiering av relative lenker til ET

1) transformeres avhengig av den nye posisjonen til formelen

2) ikke endre

3) transformeres uavhengig av den nye posisjonen til formelen

4) transformeres avhengig av lengden på formelen

Spørsmål 13. Rekkevidde er

1) et sett med celler som danner et rektangulært område i tabellen

2) alle celler i en rad

3) alle celler i en kolonne

4) sett med gyldige verdier

Spørsmål 14. En aktiv celle er en celle

1) for å skrive formler

2) for å skrive tall

3) for å skrive tall, formler, tekst

4) hvor datainntasting utføres

Spørsmål 15. Hvilken formel får man når man kopierer formelen fra E2 til E4?

Spørsmål 16. Hvilken formel får man når man kopierer formelen fra E2 til E4?

Spørsmål 17. Hvilken formel får man når man kopierer formelen fra E2 til E4?

Spørsmål 18. Hva blir verdien i celle C1 hvis du skriver inn formelen =A1+B1 i den?

Spørsmål 19. Hva blir verdien i celle C1 hvis du skriver inn formelen i den

SUM(A1:B1)*2?

Spørsmål 20. Sortering kalles

1) prosessen med å finne de største og minste elementene i en matrise

2) prosessen med delvis bestilling av et bestemt sett

3) enhver omorganiseringsprosess

4) prosessen med lineær bestilling av et visst sett

test 7 enkle flervalgsspørsmål

13. Prosessorens klokkehastighet er:

A. antall binære operasjoner utført av prosessoren per tidsenhet

B. antall pulser generert per sekund som synkroniserer driften av datamaskinnoder

C. antall mulige prosessortilganger til RAM per tidsenhet

D. hastigheten på informasjonsutvekslingen mellom prosessoren og input/output enheter

14. Angi det minste nødvendige settet med enheter designet for å betjene datamaskinen:

A. skriver, systemenhet, tastatur

B. prosessor, RAM, skjerm, tastatur

C. prosessor, streamer, harddisk

D. monitor, systemenhet, tastatur

15. Hva er en mikroprosessor?

A. en integrert krets som utfører kommandoer mottatt ved sin inngang og kontroller

Datamaskindrift

B. en enhet for lagring av data som ofte brukes på jobb

C. en enhet for visning av tekst eller grafisk informasjon

D. enhet for utmating av alfanumeriske data

16. Brukerinteraksjon med programvaremiljøet utføres ved å bruke:

A. operativsystem

B. filsystem

C. Søknader

D. filbehandler

17.Brukeren kan direkte kontrollere programvaren ved hjelp av

Av:

A. operativsystem

B. GUI

C. Brukergrensesnitt

D. filbehandler

18. Metoder for lagring av data på fysiske medier bestemmes av:

A. operativsystem

B. applikasjonsprogramvare

C. filsystem

D. filbehandler

19. Grafisk miljø der objekter og kontroller av Windows-systemet vises,

Laget for brukervennlighet:

A. maskinvaregrensesnitt

B. brukergrensesnitt

C. skrivebord

D. programvaregrensesnitt

20. Hastigheten til en datamaskin avhenger av:

A. CPU-klokkehastighet

B. tilstedeværelse eller fravær av en tilkoblet skriver

C. organisering av operativsystemgrensesnittet

D. ekstern lagringskapasitet

Databehandlingskompleks med flere maskiner(MMVC) - et kompleks som inkluderer to eller flere datamaskiner (som hver har en prosessor, RAM, et sett med perifere enheter og kjører sitt eget operativsystem), forbindelser mellom som sikrer ytelsen til funksjonene som er tildelt komplekset.

Målene som settes når man kombinerer datamaskiner til et kompleks kan være forskjellige, og de bestemmer arten av forbindelsene mellom datamaskiner. Oftest er hovedmålet med å lage en MMVK enten å øke produktiviteten, eller å øke påliteligheten, eller begge deler samtidig. Men når man oppnår de samme målene, kan forbindelsene mellom datamaskiner variere betydelig.

Basert på arten av forbindelser mellom datamaskiner, kan komplekser deles inn i tre typer: indirekte eller svakt forbundet; direkte tilkoblet; satellitt.

I indirekte-, eller svakt bundne komplekser Datamaskiner er kun koblet til hverandre via eksterne lagringsenheter (ESD). For å sikre slike koblinger brukes VCU-kontrollenheter med to eller flere innganger. Blokkskjemaet til en slik MMVK er vist i fig. 1.5. Merk at her og nedenfor, for enkelhets skyld, er det gitt diagrammer for to-maskinsystemer. Med tre eller flere datamaskiner bygges komplekser på lignende måte. I indirekte tilkoblede komplekser utføres kommunikasjon mellom datamaskiner kun på informasjonsnivå. Utvekslingen av informasjon utføres hovedsakelig i henhold til "postboks"-prinsippet, det vil si at hver datamaskin plasserer informasjon i et felles eksternt minne, styrt av sitt eget program, og følgelig mottar den andre datamaskinen denne informasjonen basert på dens behov. Denne organiseringen av tilkoblinger brukes vanligvis i tilfeller der målet er å øke påliteligheten til komplekset med redundante datamaskiner. I dette tilfellet løser hoveddatamaskinen de gitte problemene, produserer resultater og legger hele tiden igjen i det generelle minnet all informasjonen som er nødvendig for å fortsette løsningen fra ethvert tidspunkt. Den andre datamaskinen, som er en backup-datamaskin, kan være i standby-tilstand slik at i tilfelle en feil på hoveddatamaskinen, etter et signal fra operatøren, kan den begynne å utføre funksjoner ved å bruke informasjonen som er lagret i det generelle minnet av hoveddatamaskinen.

Ris. 2.2. Forbindelser mellom datamaskiner og MMVK

Med en slik forbindelse kan det være flere måter å organisere arbeidet med komplekset på.

1. Reservedatamaskinen er avslått (avlastet reserve) og slås kun på når hoveddatamaskinen svikter. Naturligvis, for at backupdatamaskinen skal begynne å produsere resultater i stedet for den viktigste, vil det ta en viss tid, som bestemmes av tiden det tar å slå på datamaskinen, dens inntreden i modus, samt tiden som er tildelt til sjekk dens brukbarhet. Denne tiden kan være ganske lang. En slik organisering er mulig når systemet som datamaskinen opererer i ikke er kritisk for noen avbrudd eller stopp i prosessen med å løse problemer. Dette skjer vanligvis i tilfeller der datamaskinen ikke gir kontrollinformasjon.

2. Sikkerhetskopieringsdatamaskinen er i en tilstand av full beredskap og kan når som helst erstatte hoveddatamaskinen (lastet reserve), og løser enten ingen problemer, eller fungerer i selvkontrollmodus og løser kontrollproblemer. I dette tilfellet kan overgangen i arbeidet fra hoved- til sikkerhetskopidatamaskinen utføres ganske raskt, med praktisk talt ingen avbrudd i resultatene. Det skal imidlertid bemerkes at hoveddatamaskinen oppdaterer i det generelle minnet informasjonen som er nødvendig for å fortsette løsningen, ikke kontinuerlig, men med en viss diskrethet, slik at backupdatamaskinen begynner å løse problemer og kommer tilbake for en tid siden. En slik organisering er også akseptabel i tilfeller der datamaskinen opererer direkte i kontrollsløyfen, og den kontrollerte prosessen er ganske treg og returen i tid ikke har en merkbar effekt.

Når du organiserer arbeid i henhold til det første og andre alternativet, brukes datamaskiner irrasjonelt: en datamaskin er alltid inaktiv. Nedetid kan unngås ved å laste datamaskinen med å løse noen hjelpeoppgaver som ikke er relatert til hovedprosessen. Dette øker effektiviteten til systemet - produktiviteten nesten dobles.

3. For å fullstendig eliminere avbrudd i utdataene, løser begge datamaskinene, hoved- og sikkerhetskopien, de samme problemene samtidig, men bare hoveddatamaskinen vil produsere resultater, og hvis den mislykkes, vil begynne å gi resultater. I dette tilfellet brukes den vanlige VZU kun for gjensidig kontroll. Noen ganger er et slikt kompleks supplert med en enhet for å sammenligne resultater for kontrollformål. Hvis tre datamaskiner brukes, er det mulig å bruke en stemmemetode, når det endelige resultatet er gitt bare hvis resultatene av å løse problemet fra minst to datamaskiner faller sammen. Dette øker både påliteligheten til komplekset som helhet og påliteligheten til resultatene som produseres. Selvfølgelig, i dette alternativet, oppnås høy pålitelighet og effektivitet til en veldig høy pris - en økning i kostnadene for systemet.

Det skal bemerkes at med enhver organisering av arbeidet og en løst koblet multimediadatamaskin, utføres bytte av datamaskinen enten ved operatørkommandoer, eller ved hjelp av ekstra midler som overvåker datamaskinens brukbarhet og genererer de nødvendige signalene. I tillegg er en rask overgang til arbeid fra hoved- til backup-datamaskinen bare mulig hvis effektiviteten av utstyrsbruken er lav.

Direkte tilkoblede MMVC-er har betydelig større fleksibilitet. I direkte koblede komplekser er det tre typer tilkoblinger (fig. 1.5): felles RAM (GRAM); direkte kontroll, ellers prosessor (P) – prosessortilkobling; kanal-kanaladapter (ACC).

Kommunikasjon gjennom delt RAM er mye sterkere enn kommunikasjon gjennom VPU. Selv om den første forbindelsen også har karakter av en informasjonsforbindelse og utveksling av informasjon utføres i henhold til "postboks"-prinsippet, kan imidlertid alle prosesser i systemet fortsette på grunn av det faktum at prosessorer har direkte tilgang til RAM. med betydelig høyere hastighet, og gap i utdataene under overganger fra hoveddatamaskinen til backupdatamaskinen reduseres til et minimum. Ulempen med kommunikasjon gjennom delt RAM er at hvis RAM, som er en kompleks elektronisk enhet, svikter, blir driften av hele systemet forstyrret. For å unngå dette må du bygge en felles RAM fra flere moduler og sikkerhetskopieringsinformasjon. Dette fører igjen til en komplikasjon av organiseringen av databehandlingsprosessen som helhet, og til slutt til en komplikasjon av operativsystemer. Det bør også bemerkes at kommunikasjon gjennom delt RAM er betydelig dyrere enn gjennom VRAM.

Direkte kommunikasjon mellom prosessorer – den direkte kontrollkanalen – kan ikke bare være informativ, men også kommando, dvs. gjennom den direkte kontrollkanalen kan én prosessor direkte kontrollere handlingene til en annen prosessor. Dette forbedrer naturligvis dynamikken i overgangen fra hoveddatamaskinen til backupmaskinen og gir mulighet for mer fullstendig gjensidig kontroll av datamaskinen. Samtidig er overføring av betydelige mengder informasjon via en direkte kontrollkanal upraktisk, siden i dette tilfellet stopper løsningen av problemer: prosessorene utveksler informasjon.

Kommunikasjon gjennom en kanal-til-kanal-adapter eliminerer i stor grad ulempene med kommunikasjon gjennom delt RAM og reduserer samtidig nesten ikke mulighetene for å utveksle informasjon mellom datamaskiner sammenlignet med delt RAM. Essensen av denne kommunikasjonsmetoden er at kanalene til to datamaskiner kommuniserer med hverandre ved hjelp av en spesiell enhet - en adapter. Vanligvis er denne enheten koblet til velgerkanalene til datamaskinen. Denne adaptertilkoblingen sørger for ganske rask utveksling av informasjon mellom datamaskiner, og utvekslingen kan gjennomføres med store mengder informasjon. Når det gjelder hastigheten på informasjonsoverføring, er kommunikasjon gjennom ACC ikke mye dårligere enn kommunikasjon gjennom en delt RAM, og når det gjelder volumet av informasjon som overføres, er det dårligere enn kommunikasjon gjennom en delt VSD. Funksjonene til ACC er ganske enkle: denne enheten må sikre gjensidig synkronisering av driften av to datamaskiner og buffering av informasjon under overføringen. Selv om funksjonene til ACC og dens struktur (fig. 1.5) er ganske enkle, kompliserer det store utvalget av driftsmoduser til to datamaskiner og behovet for å implementere disse modusene denne enheten betydelig.

Direkte koblede komplekser tillater implementering av alle metoder for å organisere MMVK, karakteristisk for løst koblede komplekser. Men ved å komplisere forbindelsene litt, kan effektiviteten til kompleksene økes betydelig. Spesielt i direkte tilkoblede komplekser er en rask overgang fra hoveddatamaskinen til backup-en mulig selv i tilfeller der backupdatamaskinen er lastet med sine egne oppgaver. Dette gir høy pålitelighet og høy ytelse.

I virkelige komplekser brukes ikke én type kommunikasjon mellom datamaskiner samtidig, men to eller flere. I tillegg er det veldig ofte i direkte tilkoblede komplekser også en indirekte forbindelse gjennom VZ.

For komplekser med satellitt-datamaskiner Det som er karakteristisk er ikke kommunikasjonsmetoden, men prinsippene for datainteraksjon. Strukturen av tilkoblinger i satellittkomplekser skiller seg ikke fra tilkoblinger i konvensjonelle MMC-er: oftest utføres kommunikasjon mellom datamaskiner gjennom ACC. Det særegne ved disse kompleksene er at for det første er datamaskinene i dem betydelig forskjellige i egenskapene deres, og for det andre er det en viss underordning av maskiner og en forskjell i funksjonene som utføres av hver datamaskin. En av datamaskinene, den viktigste, har som regel høy ytelse og er beregnet på grunnleggende informasjonsbehandling. Den andre, betydelig mindre kraftig, kalles en satellitt- eller hjelpedatamaskin. Formålet er å organisere utveksling av informasjon mellom hoveddatamaskinen og eksterne enheter, OCD og eksterne abonnenter koblet til hoveddatamaskinen via dataoverføringsutstyr. I tillegg kan satellittdatamaskinen utføre foreløpig sortering av informasjon, transformere den til et skjema som er praktisk for behandling på hoveddatamaskinen, bringe utdatainformasjonen til en form som er praktisk for brukeren, osv. Satellittdatamaskinen avlaster dermed hovedhøyden. -ytelsesdatamaskin fra å utføre en rekke handlinger som de ikke krever stor kapasitet eller komplekse operasjoner, dvs. operasjoner som en stor, kraftig datamaskin ikke er nødvendig. Dessuten, med tanke på arten av operasjonene utført av satellittmaskinen, kan den fokuseres på å utføre nettopp denne klassen av operasjoner og gi enda større produktivitet enn hoveddatamaskinen.

Noen komplekser inkluderer ikke én, men flere satellittdatamaskiner, og hver av dem er fokusert på å utføre visse funksjoner: for eksempel kommuniserer en hoveddatamaskinen med informasjonsinndata-/utdataenheter, en annen kommuniserer med eksterne abonnenter, den tredje organiserer et filsystem og etc.

Den nylige fremveksten av billige og enkle mikrodatamaskiner har i stor grad bidratt til utviklingen av satellittkomplekser. Satellittkomplekser løser bare ett problem: de øker produktiviteten til komplekset uten å ha en merkbar innvirkning på pålitelighetsindikatorer.

Koble til satellittdatamaskiner er i prinsippet mulig ikke bare gjennom ACC, men også på andre måter, men kommunikasjon gjennom ACC er det mest praktiske.

2.2. Datanettverk