Обмен данными с помощью шин. Контроллеры внешних устройств
10 класс · дифференцированный
Ф.И. Класс
Разберемся, как данные путешествуют между компонентами компьютера и кто управляет этим движением. Изучим характеристики шин и принципы работы контроллеров.
№1 · ТАБЛИЦА
3 СТРОКИ · 1 БАЛЛ
1. Функции системных шин
Вспомните, за что отвечает каждая из трёх основных шин в составе системной магистрали компьютера. Заполните правую колонку таблицы, кратко сформулировав их главные задачи.
Название шины
Что передаёт / За что отвечает
Шина данных
Шина адреса
Шина управления
№2 · ПРОПУСКИ
2 ПРОПУСКА · 1 БАЛЛ
2. Характеристики шины
Завершите определение, указав основные параметры работы компьютерной шины.
Количество бит, которые передаются по шине за один раз, называют её , а скорость передачи данных за одну секунду зависит от шины.
№3 · СОПОСТАВЛЕНИЕ
4 ПАРЫ · 1 БАЛЛ
3. Интерфейсы внешних устройств
Соотнесите название интерфейса с его основным назначением при подключении устройств к компьютеру.
USB
HDMI
Ethernet (RJ-45)
Audio Jack (3.5 мм)
Проводное подключение компьютера к локальной сети
Передача цифрового видеосигнала высокого качества и звука
Подключение аналоговых наушников, колонок или микрофона
Универсальный разъем для клавиатуры, мыши и флеш-карт
№4 · КАТЕГОРИИ
6 ЭЛЕМЕНТОВ · 2 БАЛЛА
4. Разделение функций чипсета
Распределите устройства и интерфейсы по двум основным узлам материнской платы, исходя из их скорости работы и удалённости от центрального процессора.
Слова для распределения: Модули оперативной памяти, Принтеры и сканеры (порты USB), Накопители данных (разъёмы SATA), Аудиоколонки и микрофон, Графический ускоритель (PCI-E x16), Системная шина обмена данными
Северный мост (связь с ЦП и быстрыми устройствами)
Южный мост (связь с медленной периферией)
№5 · СХЕМА
ЧЕРТЕЖ · 2 БАЛЛА
5. Магистрально-модульный принцип
Рассмотрите упрощенную схему взаимодействия устройств компьютера через общую шину. Укажите названия функциональных блоков, обозначенных цифрами 1, 2 и 3, а также подпишите название общей магистрали (4).
Схема организации связей в ЭВМ
№6 · ТАБЛИЦА
РАСЧЕТ · 2 БАЛЛА
6. Пропускная способность шин
Рассчитайте характеристики передачи данных по шине, используя упрощенную формулу: P=(W⋅F)/8, где P — пропускная способность (Мбайт/с), W — разрядность (бит), F — частота (МГц).
Тип шины
Разрядность (бит)
Частота (МГц)
ПС (Мбайт/с)
Шина А
8
400
Шина Б
16
400
Шина В
50
400
+5 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№7 · ПРОПУСКИ
3 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА
7. Режимы обмена данными
Заполните пропуски в предложениях, описывающих основные способы взаимодействия компонентов ПК.
Когда внешнее устройство посылает сигнал , процессор временно переключается на выполнение специальной подпрограммы. Если же требуется максимально быстрая передача данных в обход процессора, применяется технология , которая позволяет контроллеру самостоятельно записывать информацию в .
№8 · СОПОСТАВЛЕНИЕ
БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ · 2 БАЛЛА
8. Способы передачи данных
Соотнесите способ передачи сигнала с его наиболее характерным признаком или примером использования в архитектуре ПК.
Параллельная шина
Последовательная шина
Синхронный обмен
Асинхронный обмен
Передача данных начинается в произвольные моменты времени по готовности устройства
Передача данных строго по сигналам системного таймера (тактового генератора)
Побитовая передача данных друг за другом по одной линии
Одновременная передача нескольких бит данных по группе проводов
№9 · КАТЕГОРИИ
АНАЛИЗ · 3 БАЛЛА
9. Свойства контроллеров
Классифицируйте характеристики и события по трем методам управления вводом-выводом.
Слова для распределения: Максимальная загрузка ЦП при ожидании медленного устройства, Захват управления системной шиной специальным контроллером, Использование таблицы векторов для поиска обработчика, Передача блока данных завершается одним сигналом прерывания, Сохранение контекста текущей задачи в стеке, Процессор циклически проверяет флаг готовности устройства
Программный опрос (PIO)
Обработка прерываний (IRQ)
Прямой доступ к памяти (DMA)
№10 · СХЕМА
ДИАГРАММА · 3 БАЛЛА
10. Временная диаграмма шины
На рисунке представлена упрощенная временная диаграмма цикла записи на шине. Определите, какие фазы (A, B, C) соответствуют состояниям сигналов.
A --- установка адреса, B --- передача данных, C --- завершение цикла