diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_01.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_01.jpg new file mode 100644 index 0000000..9c38f53 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_01.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_02.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_02.jpg new file mode 100644 index 0000000..fc9a808 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_02.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_03.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_03.jpg new file mode 100644 index 0000000..ad431f6 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_03.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_04.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_04.jpg new file mode 100644 index 0000000..5f71732 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_04.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_05.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_05.jpg new file mode 100644 index 0000000..3bdcdf3 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_05.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_06.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_06.jpg new file mode 100644 index 0000000..0bce989 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_06.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_07.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_07.jpg new file mode 100644 index 0000000..6925a0d Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_07.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_08.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_08.jpg new file mode 100644 index 0000000..39a8792 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_08.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_09.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_09.jpg new file mode 100644 index 0000000..98b0a43 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_09.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_10.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_10.jpg new file mode 100644 index 0000000..ed01f68 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_10.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_11.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_11.jpg new file mode 100644 index 0000000..cbc4668 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_11.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_12.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_12.jpg new file mode 100644 index 0000000..a794ef9 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_12.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_13.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_13.jpg new file mode 100644 index 0000000..d6f4f1a Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_13.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_14.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_14.jpg new file mode 100644 index 0000000..6804ad5 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_14.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_15.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_15.jpg new file mode 100644 index 0000000..a60910c Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_15.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_16.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_16.jpg new file mode 100644 index 0000000..157aad4 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_16.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_17.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_17.jpg new file mode 100644 index 0000000..cbab2f3 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_17.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_18.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_18.jpg new file mode 100644 index 0000000..f3f565a Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_18.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_19.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_19.jpg new file mode 100644 index 0000000..1c17fb6 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_19.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_20.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_20.jpg new file mode 100644 index 0000000..d5df878 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_20.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_21.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_21.jpg new file mode 100644 index 0000000..d45f28f Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_21.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_22.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_22.jpg new file mode 100644 index 0000000..b01d5f9 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_22.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_23.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_23.jpg new file mode 100644 index 0000000..f80d4c7 Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_23.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_24.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_24.jpg new file mode 100644 index 0000000..a3f932c Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_24.jpg differ diff --git a/.pic/Lectures/19. Bus/fig_25.jpg b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_25.jpg new file mode 100644 index 0000000..84cb13d Binary files /dev/null and b/.pic/Lectures/19. Bus/fig_25.jpg differ diff --git a/Lectures/19. Bus.md b/Lectures/19. Bus.md new file mode 100644 index 0000000..d23e0b1 --- /dev/null +++ b/Lectures/19. Bus.md @@ -0,0 +1,338 @@ +# Лекция 19. Шины. + +- [Лекция 19. Шины.](#лекция-19-шины) + - [Системы соединений](#системы-соединений) + - [Интерфейс](#интерфейс) + - [Шина](#шина) + - [Терминология](#терминология) + - [Обмен информации](#обмен-информации) + - [Типы шин](#типы-шин) + - [Иерархия шин](#иерархия-шин) + - [Арбитраж шин](#арбитраж-шин) + - [Алгоритмы арбитража](#алгоритмы-арбитража) + - [Схемы арбитража](#схемы-арбитража) + - [Протоколы шин](#протоколы-шин) + - [Повышение эффективности шин](#повышение-эффективности-шин) + - [Увеличение полосы пропускания](#увеличение-полосы-пропускания) + - [Стандартизация шин](#стандартизация-шин) + - [Последовательный синхронный обмен](#последовательный-синхронный-обмен) + - [Последовательный асинхронный обмен](#последовательный-асинхронный-обмен) + - [Основные материалы лекции](#основные-материалы-лекции) + +## Системы соединений + +**Система** — это объединение нескольких элементов для решения общей задачи. +Система соединений должна обеспечивать обмен информации между: + +- процессором и памятью; +- процессором и модулями ввода\вывода; +- памятью и модулями ввода\вывода. + +Как же воедино соединить элементы системы? + +Нужно использовать несколько шин, каждая из которых соединяется с разными элементами системы. Например, это необходимо потому что ЦП обменивается информацией с памятью в гигабитах в секунду, а с клавиатурой в байтах в секунду, поэтому неразумно помещать их на одну шину. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_01.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_01.jpg) + +_Рис. 1. Идеальный вариант системы соединений._ + +### Интерфейс + +Интерфейс — это совокупность механических, электрических (аппаратных) и программных средств, с помощью которых компоненты системы объединяются для решения задачи обмена информации. +Существуют три категории интерфейсов: + +- машинные (решают задачу соединения процессора с другими устройствами); +- системно-модульные (унифицируют сопряжение модулей, предназначенных для работы в системе, что и определяет их особенности); +- системно-приборные (осуществляют объединение в систему модулей, которые могут работать автономно и для которых характерны широкие функциональные возможности). + +### Шина + +**Шина** с это группа сигнальных линий, предназначенных для выполнения определенной функции в программно-управляемом процессе передачи данных. +Чтобы охарактеризовать шину, нужно описать: + +- совокупность сигнальных линий; +- физические, механические и электрические шины; +- используемые сигналы арбитража, состояния, управления, и синхронизации; +- правила взаимодействия подключённых к шине устройств (протокол шины). + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_02.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_02.jpg) + +_Рис. 2. Абстрактное представление модели шины._ + +## Терминология + +Операции на шине ("bus") называются транзакциями, существует: + +- транзакция чтения (ввода); +- транзакция записи (вывода). + +Одна транзакция — цикл шины (может занимать несколько тактовых импульсов). +Когда два устройства обмениваются информацией на шине, одно из них должно инициировать обмен и управлять им. + +Устройство, которое инициирует обмен, называется "Bus master" [main] — любое устройство, способное взять на себя владение шиной и управлять пересылкой данных. + +"Bus slave" [secondary] (ведомое устройство) — устройство не способное владеть шиной и управлять ей. + +В любой момент времени на шине может управлять только одно ведущее устройство. Шиной предусматривается процедура допуска управления только одного из претендентов, это называет **арбитраж**. + +### Обмен информации + +Существуют три основных обмена информацией: + +- Обмен по инициативе процессора. +Микропроцессор формирует запрос для внешнего устройства, затем внешнее устройство сообщает "Подтверждение" на обмен информацией микропроцессору и происходит обмен информацией. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_03.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_03.jpg) + +_Рис. 3. Пример обмена по инициативе процессора._ + +- Обмен по инициативе внешнего устройства. +Внешнее устройство формирует запрос для микропроцессора, затем микропроцессор сообщает "Подтверждение" на обмен информацией внешнему устройству и происходит обмен информацией. При этом во время обмена ведущее устройство (микропроцессор) управляет всеми процессами. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_04.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_04.jpg) + +_Рис. 4. Пример обмена по инициативе внешнего устройства._ + +- Обмен между внешними устройствами по инициативе одного из них. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_05.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_05.jpg) + +_Рис. 5. Пример обмена внешними устройствами по инициативе одного из них._ + +## Типы шин + +Шины делятся по целевому назначению: + +- шины "процессор-память" (которые специализированы для передачи информацией между процессором и памятью); + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_06.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_06.jpg) + +_Рис. 6. Пример шины "процессор-память"._ + +- шины ввода-вывода (их особенность заключается в том, что они хорошо стандартизированы и более медленные, потому что ввод-вывод генерирует информацию медленно); +- системные шины (нужны для объединения элементов систем). + Системная шина условно состоит из трёх шин: шины данных, адреса и управления. + - Шина адреса — это шина, по которой выставляются адреса устройства, к которому мы хотим обратиться. Ширина шины данных может быть 32, 64, 128 бит (ширина обычно называется "словом"). + - Шина данных — это шина, по которой передаются данные (адреса ячеек памяти, портов ввода\вывода, регистры процессора и так далее. Может быть выбран диапазон адресов "broadcast" и "broadcall") — 36-40 битов. + - Шина управления (Control Bus) — шина для передачи управляющей информации и информации о состоянии участвующих в транзакции устройств. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_07.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_07.jpg) + +_Рис. 7. Модель системной шины._ + +Какие сигналы могут быть внутри шины управления: + +1. Сигналы управления транзакциями (среднее значение сигнальных линий: 2-8) делятся на: + 1. указание типа транзакции (чтение\запись); + 2. указание количества байт и номер байт, если пересылается часть слова; + 3. указание типа адреса выданного на шину; +2. информация состояния (статус) — для передачи кодов ошибок и состояний (среднее значение сигнальных линий: 1-4). +3. Линии арбитража — выбор управляющего шиной устройства (среднее значение сигнальных линий: 3-11). +4. Линии прерывания (среднее значение сигнальных линий: 1-2). +5. Последовательные локальные сети (среднее значение сигнальных линий: 1-4). +6. Линии позиционного кода (среднее значение сигнальных линий: 4-5). +7. Тактирование и синхронизация (среднее значение сигнальных линий: 2-6). +8. Линии питания и заземления. + +В некоторых системах применяют мультиплексированную шину адреса/данных для экономии количества линий, из-за чего повышается скорость передачи информации. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_08.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_08.jpg) + +_Рис. 8. Мультиплексируемая шина адреса/данных._ + +## Иерархия шин + +Существует три основных уровня иерархии шин: + +- Одноуровневая иерархия: +В этом уровне иерархии медленные устройства занимают системную шину и она не доступна для центрального процесса и памяти. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_09.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_09.jpg) + +_Рис. 9. Одноуровневая иерархия._ + +- Двухуровневая иерархия: +В данном типе есть адаптеры, к которым подключаются шины. На системной шине "висят" высокопроизводительные элементы системы, а через адаптеры сгруппированы и подключены более медленные внешние устройства. Главным минусом является то, что если устройствам модуля ввода\вывода нужно обменяться информацией друг с другом — они будут обмениваться через системную шину, а значит будут её занимать. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_10.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_10.jpg) + +_Рис. 10. Двухуровневая иерархия._ + +- Многоуровневая иерархия: +В этом уровне иерархии существует системная шина для объединения высокопроизводительных элементов, к ней подключен адаптер, который в свою очередь ограничивает другую шину с подключёнными к ней другими адаптерами. +В таком случае, если устройствам модуля ввода\вывода нужно обменяться информацией друг с другом — они будут делать это в обход системной шине. Когда им надо будет выйти на системную шину они смогут сделать это на высокой скорости, потому что есть адаптер, который будет выполнять задачу буферизации. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_11.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_11.jpg) + +_Рис. 11. Многоуровневая иерархия._ + +## Арбитраж шин + +### Алгоритмы арбитража + +Каждому потенциальному 'ведущему' присваивается приоритет, для того чтобы дать устройствам возможно обмениваться информацией: + +- **Статический приоритет** (за каждым устройством закреплён номер приоритета, чем меньше номер, тем выше приоритет. Проблема заключается в том, что одно устройство может занять шину навсегда и другие устройства не смогут общаться между собой). +- Динамический приоритет (при повторном использовании шины меняется приоритет). +Варианты смен приоритета: + - **Простая циклическая смена приоритетов** (после каждой итерации разыгрывается приоритет и тот, у кого был самый низкий приоритет становится самым высоким). + + ![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_12.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_12.jpg) + + _Рис. 12. Распределение приоритетов._ + + - **Циклическая смена приоритетов с учётом последнего запроса** (Rotating Daisy Chain — RDC): + Допустим, третье устройство "выигрывает" шину, начинает передавать информацию. После "общения" устройство, которое передавало информацию получает самый низкий приоритет. + - **Смена приоритетов по случайному закону** (RND): + Приоритеты меняются по закону псевдослучайной последовательности чисел (Псевдослучайная последовательность чисел - это последовательность, которая кажется статистически случайной, несмотря на то, что была получена в результате полностью детерминированного и повторяемого процесса). + - **Алгоритм наиболее дальнего использования** (LRU): + Приоритет устройства, которое дольше всего не использовали, постепенно возрастает после каждого арбитража шины. + - Можно использовать **фиксированный квант времени**. + Допустим, у нас есть 10 устройств и каждому из устройств даётся момент времени, когда ему надо определиться хочет ли он общаться или нет. Этот цикл происходит до того момента, пока не найдут готового к общению на шине устройства. Однако скорость реакции на запрос шины будет меньше, чем в других реализациях. + - На основе очереди (FIFO), когда одно устройство заканчивает общение на шине — сразу же начинает общение устройство, которое стоит следующим в очереди. Но FIFO можно легко "забить". Например, пока обрабатываем один запрос ещё 20 других запросов пришло и буфер "забился". + +### Схемы арбитража + +Схемы арбитража бывают двух типов: + +- Централизованный арбитраж (есть устройство, которое называется "арбитр", все устройства подключаются к нему и спрашивают кто из них получит доступ к общению) делится на две категории: + - Параллельный; + - Последовательный. +- Децентрализованный арбитраж ("арбитр" у каждого устройства свой). + +**Централизованный параллельный арбитраж**. + +В этой схеме у нас присутствуют ведущие устройства, которые могут занимать шину и могут инициировать обмен информацией. Есть центральный арбитр, решающий кто будет общаться на шине. Каждое устройство соединено с арбитром двумя сигналами — это "запрос шины" и "предоставление шины". Все устройства подключены к общей линии "Шина Занята" (ШЗ), с помощью этой линии все устройства могут видеть свободна ли шина или занята. Задача центрального арбитра заключается в определении устройства с максимальным приоритетом и предоставлении шины этому устройству. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_13.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_13.jpg) + +_Рис. 13. Схема централизованного параллельного арбитража._ + +**Централизованный последовательный арбитраж**. +В данной реализации приоритеты фиксированы и зависят от того где конкретно подключено устройство. Есть сигнал "Шина Занята" (ШЗ), есть сигнал "запрос шины" и "предоставление шины" от центрального арбитра. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_14.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_14.jpg) + +_Рис. 14. Схема централизованного последовательного арбитража._ + +Для примера рассмотрим ситуацию, когда два устройства одновременно запросили общение на шине ("Ведущий n-2" и "Ведущий 0"). Центральный арбитр видит, что шина не занята и даёт сигнал первому устройству. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_15.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_15.jpg) + +_Рис. 15. Предоставление сигнала на пользование шиной устройству "Ведущий n-1"._ + +Первое устройство ("Ведущий n-1") получило этот сигнал, но так как ему не нужно общаться на шине — оно передаёт его следующему устройству ("Ведущий n-2") + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_16.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_16.jpg) + +_Рис. 16. Передача сигнала устройству "Ведущий n-2"._ + +После этого устройство "Ведущий n-2" не распространяет этот сигнал дальше и занимает шину. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_17.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_17.jpg) + +_Рис. 17. Устройство "Ведущий n-2" заняло шину для общения._ + +**Децентрализованный арбитраж**. +В данной реализации все устройства связаны друг с другом проводами. Когда какое-то из устройств хочет занять шину — оно видит сигналы от других устройств. Таким образом, перед тем как выставить свой запрос, устройство смотрит нет ли запросов с большим приоритетом. Если есть, то устройство не отправляет свои запросы, так как это не имеет смысла. + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_18.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_18.jpg) + +_Рис. 18. Схема децентрализованного арбитража._ + +### Протоколы шин + +Протоколы шин бывают двух типов: + +- синхронные (когда происходит синхроимпульс, тогда происходят и какие-то события на шине); + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_19.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_19.jpg) + +_Рис. 19. Схема синхронного протокола шин._ + +- асинхронные (как только устройство способно отреагировать — оно сразу же реагирует). + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_20.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_20.jpg) + +_Рис. 20. Схема асинхронного протокола шин._ + +## Повышение эффективности шин + +Методы повышения эффективности шин: + +- Пакетный режим пересылки информации (передаётся не одна порция данных, а сразу несколько порций данных по нескольким адресам). + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_21.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_21.jpg) + +_Рис. 21. Схема пакетного режима пересылки информации._ + +- Конвейеризация транзакций (предназначена для высокоскоростных шин). + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_22.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_22.jpg) + +_Рис. 22. Схема конвейеризации транзакций._ + +Можно менять данные на выходе А ещё до того момента времени, когда эти данные окончательно воспринялись устройством B, главное выдерживать нужные временные ограничения ("тайминги"). + +- Протокол с расщеплением транзакций (мы не ждём ответ на конкретную транзакцию, а выдаём его когда у нас есть возможность). + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_23.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_23.jpg) + +_Рис. 23. Схема протокола с расщеплением транзакций._ + +Ответ на транзакцию приходит с запросом не сразу. То есть мы не ждём ответ на конкретную транзакцию, и выдаём ответ когда есть возможность. +Например, на рисунке 21 для _адреса 1_ у нас была возможность получить ответ сразу, так же и с _адресами 3 и 4_, а вот для _адреса 2_ возможность получить ответ появилась только получения ответов для _адреса 3 и 4_. Таким образом, за счёт протокола с расщеплением транзакций всё будет работать корректно. + +- Арбитраж с перекрытием (очередной арбитраж происходит ещё на стадии передачи прошлой информации). + Очередной арбитраж происходит ещё на стадии передачи прошлой информации. Допустим, "разыграли" шину и мы ей завладели, затем другое устройство сообщает, что хочет завладеть этой шиной. Вместо того чтобы он просто ждал — включается арбитр и определяет, можно ли будет этому устройству завладеть шиной или нельзя. Как только заканчивается передача, сразу же идёт переключение на другое устройство. +- Арбитраж с удержанием шины (ведущее устройство захватывает шину и начинает передавать большое количество информации, то есть передача шины происходит только при возникновении запроса) + +Например, ведущее устройство захватывает шину и начинает передавать **большое количество информации**. Это устройство передаёт информацию и видит, что другие устройства не отправляют запрос на пользование шиной, тогда ведущее устройство продолжает передавать информацию. То есть когда возникнет запрос, тогда устройство сразу передаёт шину. + +### Увеличение полосы пропускания + +Для увеличения полосы пропускания существуют следующие способы: + +- отказ от мультиплексирования шин адреса и данных; +- увеличение ширины данных; +- повышение тактовой частоты. + +### Стандартизация шин + +Из стандартизированных шин можно выделить две большие группы: + +- Шины "большого" интерфейса (высокопроизводительные шины, связывают память, процессор, модули ввода\вывода) + - PCI Express + - Hyper Transport + - QPI +- Шины "малого" интерфейса (служат для присоединения периферийных устройств к модулям ввода\вывода) + - USB + - Bluetooth + - UART + - CAN + - SPI + - I2C + +### Последовательный синхронный обмен + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_24.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_24.jpg) + +_Рис. 24. Схема последовательного синхронного обмена._ + +Для того чтобы организовать последовательный синхронный обмен информации, нам нужна линия, по которой мы передаём информацию и линия, по которой происходит синхронизация. + +Как работает последовательный синхронный обмен: +На схеме есть генератор импульсов (ГН), который генерирует тактовый сигнал (он управляет сдвиговым регистром и передаёт сигналы на приёмник). Передатчик параллельно с этим загружает информацию в сдвиговый регистр, затем информация по одному биту перемещается в другой сдвиговый регистр. После того как вся информация передалась — приёмник просто считывает эту информацию + +### Последовательный асинхронный обмен + +![../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_25.jpg](../.pic/Lectures/19.%20Bus/fig_25.jpg) + +_Рис. 25. Схема последовательного асинхронного обмена._ + +Отличие от последовательного синхронного обмена заключается в том, что из-за отсутствия тактовых импульсов приёмнику и передатчику необходимо договориться про скорость, на которой будет происходить обмен. На нашей схеме генератор импульсов на приёмнике в 16 раз выше частотой чем на передатчике. Схема управления будет 16 раз считывать каждый бит, то есть если 14 раз была единица и 2 раза ноль, значит была единица. + +### Основные материалы лекции + +1. [Ссылка](https://www.youtube.com/watch?v=UXmY3LS_xWk&list=PL0def37HEo5KHPjwK7A5bd4RJGg4djPVf&index=23) на видеозапись лекции +2. [Ссылка](https://onedrive.live.com/view.aspx?resid=1FF28DEC684C2C56!81737&cid=1ff28dec684c2c56&authkey=!AIXUSz0MyutL6hs&CT=1698668305325&OR=ItemsView) на лекцию в формате Power Point