Носители и устройства для передачи данных
Обмен данными между компьютерами в сети осуществляется по линиям связи. В качестве линий связи применяют как физические провода различного типа (сетевые кабели), так и беспроводные системы. Рассмотрим эти системы.
Прямое кабельное соединение. Для соединения двух компьютеров между собой используют порты компьютера:
Такой вид связи удобен для соединения всего лишь двух компьютеров, и к тому же ограничен расстоянием.
Кабельное соединение. Для такого соединения нужна сетевая карта на каждом компьютере и сетевой кабель.
В настоящее время применяются три основных вида кабеля:
‑витая пара – кабели на основе скрученных пар медных проводов. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. (дешевизна, низкая защита от помех, скорость передачи данных 10-100 Мбит/с, максимальное расстояние — 100 м).
–коаксиальный кабель на основе медной жилы – медный проводник окруженный несколькими защитными оболочками(более высокая помехозащищенность, механическая прочность, скорость передачи данных до 10 Мбит/с, максимальное расстояние — 500 м).
–волоконно-оптический кабельсостоит из центрального стеклянного или пластикового проводника, окруженного покрытием и внешней защитной оболочкой. Данные передаются по кабелю с помощью лазерного или светодиодного передатчика, который посылает световые импульсы через центральное волокно (максимальная защита от помех, скорость передачи данных до 2 Гбит/с, максимальное расстояние до 2 км). Однако этот тип кабеля наиболее жесток и сложен в установке, что делает его самым дорогим.
Беспроводное (бескабельное) соединение. Для соединения на каждый компьютер устанавливают специальные ЭМ (электромагнитные) передатчики.
Для передачи сигналов используются волны различной частоты:
- радиоволны(могут проходить сквозь препятствия, дорогая технология)
- микроволны(спутниковая связь, используются параболические антенны, работа зависит от погоды)
- инфракрасное излучение(пульт дистанционного управления, не может проходить через препятствие)
Устройства передачи информации
Передача данных может происходить как между разными устройствами одного компьютера, так и между разными компьютерами, подключенными к одной сети (локальной или глобальной).
Просмотр содержимого документа
«Устройства передачи информации»
УСТРОЙСТВА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Передача данных может происходить как между разными устройствами одного компьютера, так и между разными компьютерами, подключенными к одной сети (локальной или глобальной).
Название и назначение. ШИНА
Передача информации внутри компьютера (чаще говорят обмен информации) осуществляется с помощью шин.
Шина — совокупность токопроводящих линий, по которым обмениваются информацией устройства компьютера.
Отличительным признаком шины от других систем соединения является наличие трех групп линий, по каждой из которых передается свой вид информации: шина данных, шина адреса, шина управления.
Шина, связывающая только два устройства, называется портом.
Шины в компьютере различаются по своему назначению:
- системная шина (или шина ЦПУ);
- шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между ЦПУ и кэш-памятью;
- стандартные и локальные шины ввода/вывода. Локальная шина — это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и пр.) и системной шиной. Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения более медленных устройств (мыши, клавиатуры, модемов).
СИСТЕМНАЯ ШИНА Системная шина — это главная магистраль, по которой происходит обмен информацией между процессором и памятью и их связь с периферийными устройствами.
Принципы работы Системная шина имеет следующие компоненты:
- шину данных, по которой происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения, установленными в слоты, и памятью;
- адресную шину, по которой передаются адреса устройств, регистров ввода/вывода и ячеек оперативной памяти. Процесс обмена данными возможен лишь в том случае, когда известен отправитель и получатель этих данных. Каждое устройство компьютера, каждая ячейка памяти, в том числе, каждая ячейка оперативной памяти имеют свой уникальный адрес. Все вместе эти адреса образуют адресное пространство;
- шину управления. Для успешной передачи данных не достаточно установить их на шине данных и задать адрес на шине адреса. Необходимо передать еще служебные сигналы, что делать с передаваемыми данными по указанным адресам. Такими сигналами являются: запись или чтение, готовность к приему или передаче данных, подтверждение приема данных, сообщение о сбое какого-либо устройства (аппаратное прерывание) и т.п. Все эти сигналы передаются по шине управления.
Разные фирмы выпускают технику с различным схемным решением тех или иных узлов компьютера, однако системная шина является, как правило, стандартом, то есть неизменна. Вы можете, например, вставлять в Ваш компьютер, выпущенный во Франции, контроллер, изготовленный в Сингапуре.
Рис. 1. Схематичное представление шины на материнской плате ЦПУ — центральный процессор; ГТЧ — генератор тактовой частоты; DMA — устройство прямого доступа к памяти; слоты расширения = разъемы для установки карт расширения (видеокарты, звуковой карты и пр.)
Основные пользовательские характеристики Основными характеристиками шины являются:
- разрядность, то есть количество бит, параллельно “проходящих” через нее. Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за определенный промежуток времени и выше производительность компьютера;
- пропускная способность, то есть количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
Разрядность шины адреса, адресной шины и шины управления, как правило не совпадают.
ПРИМЕР Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных, компьютеры семейства Pentium — 64 разрядную шину данных.
Разрядность адресной шины определяет доступное адресное пространство. Если разрядность адресной шины — n, то максимальный адрес, который может быть по ней передан — 2 n . Очевидно, количество ячеек оперативной памяти не должно превышать 2 n , иначе ячейки с большими адресами не будут использоваться, поскольку процессор не сможет адресоваться к ним.
ПРИМЕР Компьютеры с процессором 80286 имеют 24-разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4 Мб (2 24 = 4 194 304 байт = 4 Мб). Компьютеры семейства Pentium имеют 32 разрядную адресную шину и могут адресовать память объемом 4Гб .
Для определения пропускной способности шины необходимо умножить разрядность шины на тактовую частоту, которая, как и для процессора, определяется генератором тактовой частоты.
ПРИМЕР Для 16-разрядной шины при тактовой частоте 8,33 МГц пропускная способность равна: 16 бит 8,33 МГц = 133,28 Мбит/с = 133,28 Мбит/с : 8 бит = 16,66 Мбайт/с Для 32-разрядной шины с тактовой частотой 66 МГц пропускная способность 266,6 Мб/с.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ В англоязычных странах шина носит название bus. Это же слово означает еще и “автобус”. И в самом деле напрашивается прямое сравнение разрядности шины и автобуса: чем больше в автобусе посадочных мест, тем больше людей в нем можно перевезти.
- скорость передачи данных;
- поддерживаемые протоколы передачи данных.
- протокол аппаратной коррекции ошибок;
- протокол аппаратного сжатия данных с контролем ошибок;
- протоколы передачи файлов.
- программы по согласованию способов и скоростей передачи данных передающего и принимающего модемов;
- протоколы передачи файлов, которые обеспечивают безошибочную передачу данных, управление потоком передаваемых данных, передачу служебной информации, защиту соединения (например, паролирование).
- шину данных;
- адресную шину;
- шину управления.
- разрядность, то есть количество бит, одновременно “проходящих” через нее;
- пропускная способность, то есть количество бит информации, передаваемых по шине за секунду.
- скорость передачи данных;
- поддерживаемые протоколы передачи данных.
- протокол аппаратной коррекции ошибок;
- протокол аппаратного сжатия данных с контролем ошибок;
- протоколы передачи файлов.