Зачем нужны контролеры и шины
Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его оперативной памяти, находилась программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера – клавиатуры, дисководов и т. д. Иногда по традиции эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут находиться внутри системного блока. Результаты выполнения программ также выводятся на различные устройства – монитор, принтер, диски и т. д.
Обмен информацией между оперативной памятью и устройствами (они называются устройствами ввода-вывода) не происходит непосредственно: между любым устройством и оперативной памятью имеется два промежуточных звена:
1. Для каждого устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контролером, или адаптером. Некоторые контролеры (например, контролер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.
2. Все контролеры (адаптеры) взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии называют шиной.
Виды шин
Подобно тому, как в городе может быть больше одной улицы, так и на материнской плате может быть не одна магистраль передачи данных. Обычно в современных компьютерах имеются две, а иногда и три разных типов шин. Это связано с тем, что разработанная для IBM PC AT в начале 80-х годов шина ISA оказалась слишком медленной и не смогла пропускать без существенных задержек объемы информации. Высокоскоростных устройств, появившихся в середине 80-х годов – жестких быстродействующих дисков, видеоконтроллеров и т. д. Поэтому сейчас шина ISA обычно используется лишь для подключения низкоскоростных устройств (контролеров портов ввода-вывода, звуковых карт и т. д.).
А для подключения высокоскоростных устройств были разработаны более высокоскоростные шины – сначала MCA и EISA, потом VESA, и затем PCI. Сейчас большинство выпускаемых компьютеров оснащаются шинами PCI и ISA.
Контролеры портов ввода-вывода
Одним из контролеров, которые присутствуют почти в каждом компьютере, является контролер портов ввода-вывода. Часто этот контролер интегрирован в материнскую плату. Контролер портов ввода-вывода соединяется кабелями с разъемами на задней стенке компьютера, через которые к компьютеру подключается принтер, мышь и некоторые другие устройства.
Порты ввода-вывода бывают следующих типов:
Параллельные (обозначаемые LTP1-LTP4), к соответствующим разъемам на задней стенке компьютера (имеющим 25 гнезд см. рисунок), обыкновенно подключаются принтеры.
Последовательные (обозначаемые COM1-COM3). К соответствующим разъемам на задней стенке компьютера (имеющим 9 или 25 штырьков), обычно присоединяют мышь, модем и другие устройства.
Игровой порт – к его разъему (имеющему 15 гнезд, см. рисунок) подключается джойстик. Игровой порт имеется не у всех компьютеров.
Как правило, контролер портов компьютера поддерживает один параллельный и два последовательных порта.
Замечание:
1. Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большой скоростью, чем последовательные (за счет использования большего количества проводов в кабеле).
2. Некоторые устройства (скажем, отдельные высокоскоростные модемы) могут подключаться и к параллельным и к последовательным портам.
3. Иногда через параллельные и последовательные порты по специальному кабелю осуществляется обмен информации между двумя компьютерами.