Назначение постоянной памяти

По разновидностям микросхем ПЗУ[]

По технологии изготовления кристалла:

ROM — (англ. read-only memory, постоянное запоминающее устройство), масочное ПЗУ, изготавливается фабричным методом. В дальнейшем нет возможности изменить записанные данные.

PROM — (англ. programmable read-only memory, программируемое ПЗУ (ППЗУ)) — ПЗУ, однократно «прошиваемое» пользователем.

EPROM — (англ. erasable programmable read-only memory, перепрограммируемое/репрограммируемое ПЗУ (ПППЗУ/РПЗУ)). Например, содержимое микросхемы К537РФ1 стиралось при помощи ультрафиолетовой лампы. Для прохождения ультрафиолетовых лучей к кристаллу в корпусе микросхемы было предусмотрено окошко с кварцевым стеклом.

EEPROM — (англ. electrically erasable programmable read-only memory, электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ). Память такого типа может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз. Используется в твердотельных накопителях. Одной из разновидностей EEPROM является флеш-память (англ. flash memory).

ПЗУ на магнитных доменах, например К1602РЦ5, имело сложное устройство выборки и хранило довольно большой объём данных в виде намагниченных областей кристалла, при этом не имея движущихся частей (см. Компьютерная память). Обеспечивалось неограниченное количество циклов перезаписи.

NVRAM, non-volatile memory — «неразрушающаяся» память, строго говоря, не является ПЗУ. Это ОЗУ небольшого объёма, конструктивно совмещённое с батарейкой. В СССРтакие устройства часто назывались «Dallas» по имени фирмы, выпустившей их на рынок. В NVRAM современных ЭВМ батарейка уже конструктивно не связана с ОЗУ и может быть заменена.

По виду доступа:

С параллельным доступом (parallel mode или random access): такое ПЗУ может быть доступно в системе в адресном пространстве ОЗУ. Например, К573РФ5;

С последовательным доступом: такие ПЗУ часто используются для однократной загрузки констант или прошивки в процессор или ПЛИС, используются для хранения настроек каналов телевизора, и др. Например, 93С46, AT17LV512A.

По способу программирования микросхем (записи в них прошивки):

Непрограммируемые ПЗУ;

ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства — программатора ПЗУ (как однократно, так и многократно прошиваемые). Использование программатора необходимо, в частности, для подачи нестандартных и относительно высоких напряжений (до +/- 27 В) на специальные выводы.

Внутрисхемно (пере)программируемые ПЗУ (ISP, in-system programming) — такие микросхемы имеют внутри генератор всех необходимых высоких напряжений, и могут быть перепрошиты без программатора и даже без выпайки из печатной платы, программным способом.

Лабораторная работа №3

Порты ввода-вывода

Технические характеристики портов (COM,LPT,PS/2,USB,FIREWIRE)

COM

После́довательный порт (англ. serial port, COM-порт[1], англ. communications port) — сленговое название интерфейса стандарта RS-232, которым массово оснащались персональные компьютеры. Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Хотя некоторые другие интерфейсы компьютера — такие как Ethernet, FireWire и USB — также используют последовательный способ обмена, название «последовательный порт» закрепилось за портом стандарта RS-232C.

OM-порты в операционной системе Windows — это именованные каналы для передачи данных, называемые обычно COM1, COM2 и т. д. по порядку обнаружения драйверов соответствующих устройств (такое именование давно считается устаревшим и приложениям рекомендуется искать PnP-имена всех таких устройств на машине вызовом SetupDiGetClassDevs, однако и по сей день многие приложения зависят от этих устарелых имен). Например, для обмена информации через Bluetooth многие драйверы представляются операционной системе как COM-порт, и резервируют похожее имя.

Для каждого порта в реестре имеется раздел. Эти разделы имеют такие имена:

LPT

На рисунке слева изображена лицевая сторона вилки DB-25M, которая рекомендуется для подключения нашего устройства к компьютеру. На рисунке справа показана схема подключения диодов к обратной стороне вилки DB-25M. Номера светодиодов на схеме обозначены в кружочках. Обратите внимание, что светодиод №1 подключается к пину №2 и т.д.

Вилка DB25M

Как припаивать светодиоды к обратной стороне вилки DB25M

На следующем рисунке показано как подключаить светодиоды напрямую к LPT-порту (при отсутствии вышеуказанной вилки DB-25M). LPT порт симметричен, поэтому его пины очень легко перепутать.

Внимательно рассмотрите маркировку пинов порта, убедитесь, что перемычка, соединяющая контакты с 18 по 25, будет соединять именно их (а не контакты с 14 по 21). Наберитесь терпения и проверьте каждый проводок и контактик — это избавит вас от проблем, которые могут задержать окончание работы на несколько дней.

Как подключать светодиоды к LPT порту компьютера (к лицевой стороне розетки DB25F)

Номиналы резисторов лучше подбирать экспериментально, они зависят и от используемых светодиодов и от особенностей конкретно вашего порта. Рекомендую попробовать с резистором 33 или 47 Ом. Если яркости будет недостаточно — резистор можно будет не ставить. Для большей точности следует измерять ток, текущий через светодиод, выбирая сопротивление, при котором ток соответствует номинальному (обычно 10…20mA). Подробнее смотрите в статьях «Универсальная методика рассчета питания светодиодов», «Параметры светодиодов», «Питание для светодиодов».

Все 12 диодов рекомендуется брать одинаковой марки и одинакового цвета. Прежде чем навеки припаивать — определитесь с полярностью.

В схеме присутствует выключатель, но его можно смело исключить. Не стоит применять мощные выключатели, предназначенные для коммутации больших токов и напряжений (таковые плохо коммутируют малые токи и напряжения).

Светодиоды можно разместить как угодно, но рекомендуется такое расположение:

Конструкция панели светодиодов

То есть, 12 диодов расположены вдоль окружности радиусом 30...40 mm. Маленькие перечеркнутые кружочки обозначают светодиоды; цифры, расположенные рядом, указывают их номера. На такой конструкции можно показывать время, пускать замкнутые «бегущие огни». Обычно фантазия сама подсказывает кучу всевозможных эффектов…. Короче, выбор рационального размещения диодов — дело вкуса и фантазии.

В качестве панели можно использовать корпус системного блока, крышку от 3.5'' или 5.25'' отсеков, пластину из гетинакса или просто толстый картон. Отверстия желательно получать сверлением, естественно, при помощи дрели и сверла подходящего диаметра. Необходимо, чтобы диод туго входил в отверстие и не выпадал оттуда. Припаять светодиоды сначала к печатной плате — хорошая идея, но это вовсе не обязательно.

Когда конструкция собрана, ее следует всячески покрутить и повертеть, а потом убедиться, что ничто нигде не болтается и не замыкает. Перед подключением шлейфа к порту, тестером проверьте отсутствие замыканий в устройстве. С другой стороны, современные элементы делают достаточно надежными, чтобы выдержать кратковременные замыкания. Например, у меня во время испытаний один контакт LPT порта замкнулся на общий провод — это привело к перезагрузке компьютера. Если при подключении устройства компьютер начал перезагружаться или выключился, быстро вынимайте шлейф из порта и ищите ошибку. Если после этого компьютер отказывается включаться снова — просто достаньте его вилку из розетки, подождите полминуты, и снова включите.

Внимание!

Устройство должно быть собрано так, чтобы ни один из его проводников не мог электрически замкнуться с металлическим корпусом компьютера или любым другим проводником.

Всю ответственность за любые действия, производимые над портом, а значит и компьютером, вы берете на себя. Я здесь только советую.

USB(ю-эс-би, англ. Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Символом USB являются четыре геометрические фигуры: большой круг, малый круг, треугольник и квадрат, расположенные на концах древовидной блок-схемы.

Разработка спецификаций на шину USB производится в рамках международной некоммерческой организации USB Implementers Forum (USB-IF), объединяющей разработчиков и производителей оборудования с шиной USB.

Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА, у USB 3.0 — 900 мА).

PS/2

PS/2 (произносится «пи-эс два» или «пи-эс пополам») — компьютерный порт (разъём), применяемый для подключения клавиатуры и мыши. Впервые появился в 1987 году на компьютерах IBM PS/2 и впоследствии получил признание других производителей и широкое распространение в персональных компьютерах и серверах. Скорость передачи данных — от 80 до 300 Кб/с и зависит от производительности подключенного устройства и программного драйвера.

В настоящее время подавляющее большинство изготавливаемых компьютерных мышей и клавиатур имеют разъем USB, некоторые современные материнские платы (особенно миниатюрных форм-факторов) не имеют разъема PS/2 или имеют только один разъем. Современные ноутбуки и нетбуки не имеют разъемов PS/2, и для подключения к ним мыши или внешней клавиатуры используется USB.

Некоторые материнские платы могут правильно работать при «неправильном» подключении мыши и клавиатуры, то есть при подключении клавиатуры в разъём предназначенный для мыши, и, наоборот, мыши в разъём для клавиатуры, материнская плата сама распознает устройства и позволит пользователю продолжить работу и с мышью и с клавиатурой без их переподключения[источник не указан 401 день]. Большинство же материнских плат при неправильном подключении (или при отключении во время работы), потребуют от пользователяперезагрузки и «правильного» подключения устройств. На некоторых материнских платах, которые умеют распознавать подключаемые устройства, производители устанавливают только один разъём PS/2, раскрашивая его в два соответствующих цвета. Таким образом пользователь может сам решить, что туда подключать: клавиатуру или мышь.

Переходники USB на PS/2

Существуют компьютерные мыши и клавиатуры, имеющие на кабеле разъём USB и способные работать через переходник с разъёмом PS/2. Следует учесть, что такое подключение допустимо только для специально спроектированных USB-устройств.

Предшественником PS/2 для клавиатур являлся 5-контактный DIN-разъём, электрически совместимый с PS/2, применявшийся изначально в аудиоаппаратуре, а для мышей[1] — D-sub - COM-порта, как правило, девятиконтактного.

FIREWIRE

FireWire (IEEE 1394) — последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютер и другими электронными устройствами.

Кабель выглядит как две витые пары между собой А-В. максимальное количество портов 4шт.

Операции выполняются асинхронные и изохронные. USB может работать только с одним внешним устройством на порт. С FireWire, поскольку все последовательно подключённые устройства формируют логическую цепь (со звеньями точка-точка), причём протокол также разрешает использовать физические ветвления.

Особенность FireWire- разделение доступной пропускной способности между всеми устройствами. Напрямую в цепь можно подключить до 17 устройств.

FireWire представляет собой неплохую альтернативу для подключения в сеть небольшого числа компьютеров, поскольку скорость 400 Мбит/с даже старых адаптеров FireWire превышает скорость 100BaseT для простых сетевых задач

Лабораторная работа №4

Шины расширения

1.Для каждого расширения(ISA,PCI,AGP,PSI-E)

ISA (от англ. Industry Standard Architecture, ISA bus, произносится как ай-эс-эй) — 8- или 16-разрядная шина ввода-вывода IBM PC-совместимых компьютеров. Служит для подключения плат расширения стандарта ISA. Конструктивно выполняется в виде 62-х или 98-контактного разъёма на материнской плате.

С выпуском Спецификации PC99, которая декларировала полный отказ от шины ISA, её роль в компьютерах стала сокращаться. С появлением материнских плат формата ATX и соответствующих плат адаптеров, шина ISA перестала широко использоваться в компьютерах, хотя встречаются в промышленных компьютерах (как правило, в качестве «мезонинной шины» в специальной корзине расширения).

Корзина с разъёмами шин ISA и PCI внутри промышленного компьютераSiemens SIMATIC RACK PC 840 V2.

Для встроенных систем существует вариант компоновки шины ISA, отличающийся применяемыми разъёмами — шина PC/104.

PCI (англ. Peripheral component interconnect, дословно — взаимосвязь периферийных компонентов) — шина ввода-вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Стандарт на шину PCI определяет:

физические параметры (например, разъёмы и разводку сигнальных линий);

электрические параметры (например, напряжения);

логическую модель (например, типы циклов шины, адресацию на шине).

Развитием стандарта PCI занимается организация PCI Special Interest Group

AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) — специализированная 32-битная системная шина для видеокарты, разработанная в 1996 году компаниейIntel. Появилась одновременно с чипсетами для процессора Intel Pentium MMX чипсет MVP3, MVP5 c Super Socket 7. Основной задачей разработчиков было увеличение производительности и уменьшение стоимости видеокарты, за счёт уменьшения количества встроенной видеопамяти. По замыслу Intel, большие объёмы видеопамяти для AGP-карт были бы не нужны, поскольку технология предусматривала высокоскоростной доступ к общей памяти. Её отличия от предшественницы, шины PCI:

работа на тактовой частоте 66 МГц;

увеличенная пропускная способность;

режим работы с памятью DMA и DME;

разделение запросов на операцию и передачу данных;

возможность использования видеокарт с большим энергопотреблением, нежели PCI.

PCI Express, или PCIe, или PCI-E (также известная как 3GIO for 3rd Generation I/O; не путать с PCI-X и PXI) — компьютерная шина, использующая программную модель шины PCIи высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных.

Разработка стандарта PCI Express была начата фирмой Intel после отказа от шины InfiniBand. Официально первая базовая спецификация PCI Express появилась в июле 2002 года. Развитием стандарта PCI Express занимается организация PCI Special Interest Group.

Лабораторная работа №5

Шина PCI разьемы сигналы и тех характеристика

Вот уже более десяти лет PCI – шина для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера – находится внутри практически каждого компьютера и, даже несмотря на моральное устаревание и уже недостаточную пропускную способность, продолжает (пока ещё) оставаться основной шиной для подключения к системе внешних устройств. Тем не менее она неуклонно сдаёт позиции новой последовательной шине PCI-Express, о которой чуть ниже.

В далёком 1991 году компания Intel представила первую спецификацию системной шины PCI – Peripheral Component Interconnect (дословно: взаимосвязь периферийных компонентов). А в 1993 году уже началось активное продвижение на рынок шины PCI 2.0, которая дала толчок увеличению числа ориентированных на неё продуктов и довольно быстро вытеснила изрядно устаревшие к тому времени шины ISA и EISA.

Причины успеха PCI – это гораздо большая скорость и возможность динамического конфигурирования периферийных устройств, подключённых к PCI (чего не было в ISA), то есть распределения ресурсов между периферийными устройствами наиболее приемлемым в данный момент времени образом и без постороннего вмешательства.

Основные тактико-технические характеристики PCI 2.0:

частота шины – 33,33 МГц, передача синхронная

разрядность шины – 32 бит

пиковая пропускная способность – 133 Мбит/с

адресное пространство памяти – 32 бит (4 Гбайт)

адресное пространство портов ввода-вывода – 32 бит (4 Гбайт)

количество подключаемых устройств – до четырёх (для увеличения их количества используется мост PCI-to-PCI)

конфигурационное адресное пространство (для одной функции) 256 байт

напряжение 3,3 или 5 В

Вскоре PCI «взяли на вооружение» также платформы с процессорами Alpha, MIPS, PowerPC, SPARC и другие.

Ещё большее распространение получил стандарт 2.2.

Отличия PCI 2.2 от 2.0:

возможность одновременной работы нескольких устройств bus-master (так называемый конкурентный режим)

появление универсальных карт расширения, способных работать как в слотах 5 В, так и в 3,3 В

появились расширения PCI66 и PCI64 (ширина шины может быть увеличена до 64 бит, а также допускается разгон тактовой частоты до 66 МГц – вдвое по сравнению с PCI 2.0)

сделанные в соответствии с этими стандартами карты расширения имеют универсальный разъём и способны работать практически во всех более поздних разновидностях слотов шины PCI, а также, в некоторых случаях, и в слотах 2.1

Типы PCI-разъёмов

Поиск по сайту: