Интерфейсы современных компьютеров

Тема: Интерфейсы современных компьютеров

Раздел: Бесплатные рефераты по информатике

Тип: Курсовая работа | Размер: 378.79K | Скачано: 324 | Добавлен 30.04.13 в 11:56 | Рейтинг: 0 | Еще Курсовые работы

Содержание

Введение 3

Интерфейсы современных компьютеров. Виды, типы, характеристики 5

Практическая часть 25

Заключение 33

Список литературы 34

 

Введение

Компьютер - это электронной прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных. В основе любого современного компьютера, лежит тактовый генератор, вырабатывающий через равные интервалы времени электрические сигналы, которые используются для приведения в действие всех устройств компьютерной системы. Управление компьютером фактически сводится к управлению распределением сигналов между устройствами. Такое управление может производиться автоматически (в этом случае говорят о программном управлении) или вручную с помощью внешних органов управления.  В современных компьютерах внешнее управление в значительной степени автоматизировано с помощью специальных аппаратно-логических интерфейсов, к которым подключаются устройства управления и ввода данных (клавиатура, мышь, джойстик и другие). В отличие от программного управления такое управление называют интерактивным.

Состав вычислительной системы называется конфигурацией, отдельно рассматривают аппаратную конфигурацию вычислительных систем и их программную конфигурацию.

Современные компьютеры и вычислительные комплексы имеют блочно-модульную конструкцию - аппаратную конфигурацию, необходимую для исполнения конкретных видов работ, можно собирать из готовых узлов и блоков. По способу расположения устройств относительно центрального процессорного устройства (ЦПУ— Central Processing Unit, CPU) различают внутренние и внешние устройства. Внешними, как правило, являются большинство устройств ввода-вывода данных (их также называют периферийными устройствами) и некоторые устройства, предназначенные для длительного хранения данных. Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью переходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами.

Интерфе́йс (англ. interface - сопряжение, поверхность раздела, перегородка)  граница раздела двух систем, устройств или программ, определённая их характеристиками, характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. Совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системе или сопряжение между системами. Понятие интерфейса распространяется и на системы, не являющиеся вычислительными или информационными. (Википедия)

 

Интерфейсы современных компьютеров. Виды, типы, характеристики.        

 Многочисленные интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычислительной системы, можно условно разделить на следующие основные классы:

-системные интерфейсы ЭВМ;

-периферийного оборудования (общие и специализированные);

-программно-управляемых модульных систем и приборов;

-интерфейсы сетей передачи данных и другое.

Различные микросхемы и устройства, образующие ПК, должны быть соединены друг с другом таким образом, чтобы они имели возможность обмениваться данными и целенаправленно системно управляться. Эта проблема решена путем применения унифицированных шин. Используется набор проводников (на системной плате это печатные проводники), к которым подключены разъемы - гнезда (socket) или слоты (slot). В слоты расширения могут вставляться платы адаптеров (контроллеров) отдельных устройств и, что особенно важно, новых устройств. Таким образом, любой компонент, вставленный в слот, может взаимодействовать с каждым подключенным к шине компонентом персонального компьютера.

Шина представляет собой набор проводников (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными. В минимальной комплектации шина имеет три типа линий:

-управления;

-адреса;

-данных.

Обычно системы включают два типа шин:

-системная шина, соединяющая процессор с ОЗУ и кэш-памятью 2-го уровня;

-множество шин ввода-вывода, соединяющие процессор с различными периферийными устройствами. Последние соединяет с системной шиной мост, который встроен в набор микросхем (chipset), обеспечивающий функционирование процессора.

Системные интерфейсы и интерфейсы ввода-вывода

 

Внутренние интерфейсы

ISA. Историческим достижением компьютеров платформы IBM PC стало архитектуры, получившей статус промышленного стандарта ISA (Industry Standard Architecture), другое название AT-Bus. Она не только позволила связать все устройства системного блока между собой, но и обеспечила простое подключение новых устройств через стандартные разъемы (слоты). Пропускная способность шины, выполненной по такой архитектуре, составляет до 5,5 Мбайт/с. Через интерфейс ISA раньше подключались практически все компоненты персонального компьютера, такие, как видеокарты, контроллеры ввода-вывода, контроллеры жестких и гибких дисков, модемы, звуковые карты и прочие устройства.

EISA. Расширением стандарта ISA стал стандарт EISA (Extended ISA), отличающийся увеличенным разъемом и увеличенной производительностью (до 32 Мбайт/с). Поддерживает режим управления шиной со стороны любого из устройств, установленных в разъем (Bus Mastering). После 2000 года выпуск материнских плат с разъемами IS A/EISA и устройств, подключаемых к ним, прекратился.

VLB. Шина VLB была расширением шины ISA только для процессоров Intel 80486 и использовала его технические особенности. По сути, на контакты дополнительного слота выходили физические линии системной шины (процессор-память). Таким образом, процессор мог напрямую обращаться к буферам и памяти контроллеров, работающих на шине VLB. Для процессора это выглядело как дополнительные модули обычной памяти (общее адресное пространство). Таким образом, процессор работал с устройством на тех же скоростях, что и с памятью (в то время как ISA использовала тактовую частоту 8МГц и 16битную шину), что и обеспечивало высокое быстродействие.

В случае процессоров Pentium и NexGen функциональность шины VLB реализовывалась с помощью дополнительных мостов в чипсете, что приводило к катастрофическому падению производительности.

Основным недостатком интерфейса VLB стало то, что предельная частота локальной шины и, соответственно, ее пропускная способность зависят от числа устройств, подключенных к шине. Так, например, при частоте 50 Мщ к шине может быть подключено только одно устройство (видеокарта). Для сравнения скажем, что при частоте 40 Мгц возможно подключение двух, а при частоте 33 Мгц — трех устройств.

МСА (MicroChannel Architecture). MCA - микроканальная архитектура - была введена в пику конкурентам фирмой IBM для своих компьютеров PS/2 начиная с модели 50. Шина МСА несовместима с ISA/EISA и другими адаптерами.

Эта шина не обладала обратной совместимостью с ISA, но содержала ряд передовых для своего времени решений:

-8/16/32-разрядную передачу данных;

-пропускную способность 20 Мбайт/с при частоте шины 10 МГц;

-поддержку нескольких активных устройств. Работу координирует устройство, называемое арбитром шины (САСР - Central Arbitration Control Point). При распределении функций управления шиной арбитр исходит из уровня приоритета, которым обладает то или иное устройство или операция. Всего таких уровней четыре (в порядке убывания):

-регенерация системной памяти;

-прямой доступ к памяти (DMA);

-платы адаптеров;

-процессор.

LPC. Шина Low Pin Count («малоконтактный» интерфейс), или LPC, используется на IBM-совместимых персональных компьютерах для подсоединения низкоскоростных устройств, таких, как «преемственные» (legacy) устройства ввода-вывода (последовательный и параллельный порты, клавиатура, мышь, контроллер НГМД). Физически LPC обычно подсоединяется к чипу «Южного моста». Шина LPC была предложена Intel в 1998 году как замена для шины ISA.

Спецификация LPC определяет 7 электросигналов для двунаправленной передачи данных, 4 из которых несут мультиплексированные адрес и данные, оставшиеся 3 - управляющие сигналы (кадр, сброс, синхросигнал).

Шина LPC предусматривает только 4 линии вместо 8 или 16 для ISA, но она имеет полосу пропускания ISA (33 МГц). Другим преимуществом LPC является то, что количество контактов для присоединяемых устройств равно 30 вместо 72 для эквивалента ISA.

Локальные шины

VESA (VL-bus). Исторически появилась первой и была создана специально для лучшего микропроцессора того времени 480DX/2. В зависимости от используемого центрального процессора тактовая частота шины может составлять от 20 до 66 МГц.

Стандарт шины VL 1.0 поддерживает 32-разрядный тракт данных, но его можно использовать и в 16-разрядных устройствах. Стандарт 2.0 рассчитан на 64-битовую шину в соответствии с новыми процессорами. Спецификация 1.0 ограничена частотой 40 МГц, а 2.0 - 50 МГц. В спецификации 2.0 шина поддерживает до 10 устройств, 1.0 - только три. Устойчивая скорость передачи составляет до 106 Мбайт/с (для 64-разрядной шины - до 260 Мбайт/с).

Шина VL-bus явилась шагом вперед по сравнению с ISA как по производительности, так и по дизайну. Однако и эта шина не была лишена недостатков, главными из которых являлись следующие:

-ориентация на 486-й процессор. VL-bus жестко привязана к шине процессора 80486, которая отличается от шин Pentium и Pentium Pro/Pentium II;

-ограниченное быстродействие. Как уже было сказано, реальная частота VL-bus не больше 50 МГц. Причем при использовании процессоров с множителем частоты шина использует основную частоту (так, для 486DX2-66 частота шины составит 33 МГц);

-схемотехнические ограничения. К качеству сигналов, передаваемых по шине процессора, предъявляются очень жесткие требования, соблюсти которые можно только при определенных параметрах нагрузки каждой линии шины;

-ограничение количества плат, вытекающее из необходимости соблюдения ограничений на нагрузку каждой линии.

PCI. Интерфейс PCI (Peripheral Component Interconnect  стандарт подключения внешних компонентов) был введен в персональных компьюте-рах, выполненных на базе процессоров Intel Pentium. По своей сути это тоже интерфейс локальной шины, связывающей процессор с оперативной памятью, в которую врезаны разъемы для подключения внешних устройств. Для связи с основной шиной компьютера (ISA/ EISA) используются специальные интерфейсные преобразователи — мосты PCI (PCIBridge). В современных компьютерах функции моста PCI выполняют микросхемы микропроцессорного комплекта (чипсета).

Данный интерфейс поддерживает частоту шины 33 МГц и обеспечивает пропускную способность 132 Мбайт/с. Последние версии интерфейса поддерживают частоту до 66 МГц и обеспечивают производительность 264 Мбайт/с для 32-разрядных данных и 528 Мбайт/с для 64-разрядных данных. Шина децентрализована, нет главного устройства, любое устройство может стать инициатором транзакции. Для выбора инициатора используется арбитраж с отдельно стоящей логикой арбитра. Арбитраж «скрытый», не отбирает времени — выбор нового инициатора происходит во время транзакции, исполняемой предыдущим инициатором.

Транзакция состоит из 1 или 2 циклов адреса (2 цикла адреса используются для передачи 64-битных адресов, поддерживаются не всеми устройствами, дают поддержку DMA на памяти более 4 Гб) и одного или многих циклов данных. Транзакция со многими циклами данных называется «пакетной» (burst), понимается как чтение/запись подряд идущих адресов и даёт более высокую скорость — один цикл адреса на несколько, а не на каждый цикл данных, и отсутствие простоев (на «успокоение» проводников) между транзакциями.

PCI Express (PCX). Стандарт PCX определяет гибкий, масштабируемый, высокоскоростной, последовательный, «горячего подключения» интерфейс, программно-совместимый с PCI. В отличие от предшественника, PCX поддерживает систему связи «точка-точка», подобную ГиперТранспорту AMD, а не многоточечную схему, используемую в параллельной шинной архитектуре. Это устраняет потребность в шинном арбитраже, обеспечивает низкое время ожидания и упрощает «горячее» подключение-отключение системных устройств.

Ожидается, что одним из последствий этого будет сокращение площади платы на 50%. Топология шины PCX содержит главный мост (Host Bridge) и несколько оконечных пунктов (устройств ввода-вывода). Многократные соединения «точка-точка» вводят новый элемент - переключатель (ключ, switch) в топологию системы ввода-вывода.

Интерфейс PCX включает пары проводов - каналы (lane), и единственная пара (PCX-lane) представляет собой интерфейс РСХ 1х (800 Мбайт/с). Каналы могут быть соединены параллельно, и максимум (32 канала - PCX 32х) обеспечивает полную пропускную способность 16 Гбайт/с, достаточную, чтобы поддерживать требования систем связи в обозримом будущем.

FSB. Шина PCI, появившаяся в компьютерах на базе процессоров Intel Pentium как локальная шина, предназначенная для связи процессора с оперативной памятью, недолго оставалась в этом качестве. Сегодня она используется только как шина для подключения внешних устройств, а для связи процессора и памяти, начиная с процессора Intel Pentium Pro используется специальная шина, получившая название Front Side Bus (FSB). Эта шина работает на очень высокой частоте 100-125 МГц. Существуют системы, преимущественно старые, где FSB и периферийные шины ISA, PCI, AGP имеют общую опорную частоту, и попытка изменения частоты FSB не посредством её коэффициента умножения, а посредством изменения опорной частоты приведет к изменению частот периферийных шин, и даже внешних интерфейсов, таких как Parallel ATA. На других системах, преимущественно новых, частоты периферийных шин не зависят от частоты FSB.

В системах с высокой интеграцией контроллеры памяти и периферийных шин могут быть встроены в процессор, и сама FSB в таких процессорах отсутствует принципиально. К таким системам можно отнести персональную платформу Intel LGA1156.

AGP. Видеоадаптер - устройство, требующее особенно высокой скорости передачи данных. Как при внедрении локальной шины VLB, так и при внедрении локальной шины PCI видеоадаптер всегда был первым устройством, «врезаемым» в новую шину. Сегодня параметры шины PCI уже не соответствуют требованиям видеоадаптеров, поэтому для них разработана отдельная шина, получившая название AGP (Advanced Graphic Port -усовершенствованный графический порт). Частота этой шины соответствует частоте шины PCI (33 МГц или 66 МГц), но она имеет много более высокую пропускную способность - до 1066 Мбайт/с (в режиме четырехкратного умножения). На данный момент материнские платы со слотами AGP практически не выпускаются; стандарт AGP был повсеместно вытеснен на рынке более быстрым и универсальным PCI Express. Последние массовые материнские платы с AGP производились примерно в 2004-2005 годах для процессора Pentium 4 Prescott и чипсетов поколения Intel 8xx.

PCMCIA. (Personal Computer Memory Card International Association - стандарт международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров). Этот стандарт определяет интерфейс подключения плоских карт памяти небольших размеров и используется в портативных персональных компьютерах. Со временем спецификация была доработана и стало возможно использовать PCMCIA для подключения всевозможных периферийных устройств. Обычно через интерфейс PCMCIA подключают сетевые карты, модемы и жёсткие диски.

Контроллер HyperTransport. Фирмой AMD была (процессор Hammer) предложена архитектура ГиперТранспорт (HyperTransport), обеспечивающая внутреннее соединение процессоров и элементов чипсета для организации многопроцессорных систем и повышения скорости передачи данных более чем в 20 раз. В традиционной архитектуре с северным и южным мостами транзакции памяти должны проходить через микросхему «Северного моста», что вызывает дополнительные задержки и снижает потенциальную производительность. Чтобы избавиться от этого «узкого места» производительности, корпорация AMD интегрировала контроллер памяти в процессоры AMD64. Прямой доступ к памяти позволил существенно уменьшить задержки при обращении процессора к памяти. С увеличением тактовой частоты процессоров задержки станут еще меньше. В основу шины HyperTransport - универсальной шины межчипового соединения - положено две концепции: универсальность и масштабируемость. Универсальность шины HyperTransport заключается в том, что она позволяет связывать между собой не только процессоры, но и другие компоненты материнской платы. Масштабируемость шины состоит в том, что она дает возможность наращивать пропускную способность в зависимости от конкретных нужд пользователя. Устройства, связываемые по шине HyperTransport, соединяются по принципу «точка-точка» (peer-to-peer), что подразумевает возможность связывания в цепочку множества устройств без использования специализированных коммутаторов. Передача и прием данных могут происходить в асинхронном режиме, причем передача Данных организована в виде пакетов длиной до 64 байт. Масштабируемость шины HyperTransport обеспечивается посредством магистрали шириной 2.4, 8.16 и 32 бит в каждом направлении. Кроме того, предусматривается возможность работы на различных тактовых частотах (от 200 до 800 МГц). При этом передача данных происходит по обоим фронтам тактового импульса. Таким образом, пропускная способность шины HyperTransport меняется от 200 Мбайт/с при использовании частоты 200 МГц и двух двухбитовых каналов до 12.8 Гбайт/с при использовании тактовой частоты 800 МГц и двух 32-битовых каналов.

IDE. IDE (Integrated Device Electronics) - интерфейс устройств со встроенным контроллером. При создании этого интерфейса разработчики ориентировались на подключение дискового накопителя. За счет минимального удаления контролера от диска существенно повышается быстродействие.

Интерфейс EIDE имеет первичный и вторичный каналы, к каждому из которых можно подключить два устройства, то есть всего их может быть четыре. Это может быть жесткий диск, CD-ROM или переключатель дисков.

SCSI. Интерфейс SCSI был разработан в конце 1970-х годов организацией Shugart Associates. Первоначально известный под названием SASI (Shugart Associates System Interface), он после стандартизации в 1986 году уже под именем SCSI (читается «скази») стал одним из промышленных стандартов для подключения периферийных устройств - винчестеров, стримеров, сменных жестких и магнитооптических дисков, сканеров, CD-ROM и CD-R, DVD-ROM и тому подобное К шине SCSI можно подключить до восьми устройств, включая основной контроллер SCSI (или хост-адаптер).

Интерфейс SCSI является параллельным и физически представляет собой плоский кабель с 25-, 50-, 68-контактными Разъемами для подключения периферийных устройств. Шина SCSI содержит восемь линий данных, сопровождаемых линией контроля четности, и девять управляющих линий. Стандарт SCSI определяет два способа передачи сигналов: одно-полярный, или асимметричный (Single ended), и дифференциальный (Differential). В первом случае имеется один провод с нулевым потенциалом («земля»), относительно которого передаются сигналы по линиям данных с уровнями сигналов, соответствующими ТТЛ-логике. При дифференциальной передаче сигнала для каждой линии данных выделено два провода, и сигнал на этой линии получается вычитанием потенциалов на их выходах. При этом достигается лучшая помехозащищенность, что позволяет увеличить длину кабеля.

Внешние интерфейсы

Принтеры, модемы и другое периферийное оборудование подключается к компьютеру через стандартизированные интерфейсы, иногда называемые портами. В зависимости от способа передачи информации (параллельного или последовательного) между сопрягаемыми устройствами различают параллельные и последовательные интерфейсы.

Последовательный порт стандарта RS-232-C. Обычно персональный компьютер оборудован хотя бы одним последовательным асинхронным адаптером (который расположен на системной плате либо оформлен в качестве сменной карты), по-другому называемым последовательным портом RS-232-C. Интерфейс RS-232-C разработан EIA (Electronic Industries Association - Ассоциация производителей электроники) и является стандартом для соединения ЭВМ с различными последовательными внешними устройствами, в качестве которых первоначально выступали в основном терминалы и печатающие устройства. В операционных системах компьютеров IBM PC каждому порту RS-232-C присваивается логическое имя СOМ1: -COM4:.

Параллельный порт (Centronics) используется для одновременной передачи 8 битов информации. В компьютерах этот порт используется главным образом для подключения принтера, хотя это не исключает возможность подсоединения к нему других устройств, например графопостроителей или даже других ПЭВМ. Параллельное соединение применяется на расстояниях не более 5 метров, некоторые источники ограничивают расстояние 1-2 метров; при увеличении длины параллельных проводов возрастает межпроводная емкость, что приводит к перекрестным помехам, кроме того, растут материальные затраты на реализацию линии.

В принципе, параллельные порты должны быть двунаправленными и соответствовать требованиям стандарта ЕРР, поскольку он позволяет передавать данные в 10 раз быстрее, чем стандартные параллельные порты (2 Мбит/с против 200 Кбит/с).

Порт располагается обычно на задней стенке компьютера как D-образная 25-контактная розетка. Там может также иметься D-об-разная 25-контактная вилка.

USB. (Universal Serial Bus - универсальная последовательная магистраль). Это одно из последних нововведений в архитектурах материнских плат. Этот стандарт определяет способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключать до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). Производительность шины USB относительно невелика и составляет до 1,5 Мбит/с, но для таких устройств, как клавиатура, мышь, модем, джойстик и т. п., этого достаточно. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения. Физически интерфейс IDE реализован с помощью плоского 40-жильного кабеля, на котором могут быть разъемы для подключения одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем между разъемами должно быть расстояние не менее 15 сантиметров.

Fire Ware. История FireWire, теперь известного также как IEEE 1394 и как i-Link, началась в 1986 году, когда члены Microcomputer Standards Committee (Комитет Стандартов для Микрокомпьютеров) захотели объединить существовавшие в то время различные варианты последовательной шины (Serial Bus).

Задачей разработчиков стало создание универсального внешнего интерфейса ввода-вывода, пригодного как для работы с мультимедиа, так и с накопителями данных (Mass Storage Device), не говоря уже о таких устройствах, как принтеры, сканеры и тому подобное Результатом труда разработчиков стал окончательно утвержденный 12 декабря 1995 года документ, который описывал IEEE 1394.

Ведущую роль в разработке стандарта играла Apple, которая Дала ему имя FireWire и сразу же сделала ставку на использование этого стандарта в своих компьютерах.

При разработке любительских цифровых видеокамер (DV) стало ясно, что наиболее подходящим внешним интерфейсом для них является IEEE 1394. Поэтому Digital VCR Conference (DVC) приняла решение использовать IEEE 1394 как стандартный интерфейс для цифровых камер.

Из главных особенностей IEEE 1394 можно отметить:

-последовательная шина вместо параллельного интерфейса позволила использовать кабели малого диаметра и разъемы малого размера;

-поддержка «горячего подключения» и отключения;

-питание внешних устройств через IEEE 1394 кабель;

-высокая скорость;

-возможность строить сети различной конфигурации из разнотипных устройств;

-простота конфигурации и широта возможностей;

-поддержка асинхронной и синхронной передачи данных

Fibre Channel (оптоволоконная связь)

В 1991 года IBM, Hewlett-Packard Со. и Sun Microsystems Inc. объединенными усилиями создали Fibre Channel Systems Initiative (FCSI) с целью активизировать производство продуктов оптоволоконной связи и их продвижение на рынки. В 1994 года интерфейс Fibre Channel был принят как стандарт ANSI. Впервые созданный, интерфейс FC оперировал на скорости, не превосходящей SCSI-3, и основным его преимуществом являлось расстояние связи (вначале 10000 м, а затем - 100 км, на основе оптических трансиверов), а не скорость взаимодействия. Однако в 2000 году была выпущена версия FC со скоростью 2 Гбит/с. Протоколы Fibre Channel структурированы как иерархическая система (наподобие ISO OSI Reference Model), включающая пять уровней, каждый из которых отвечает за определенные функции.

Технические средства Fibre Channel связывают между собой накопители информации и серверы, образуя «фабрику» (Fibre Channel fabric) или коммутационно-коммуникационную среду. Фабрика состоит из физического уровня, устройств коммутации и передачи данных. На физическом уровне находятся оптические и обычные кабели, по которым передаются сигналы протокола Fibre Channel между устройствами.

Интерфейсы беспроводной связи

IrDA. Ассоциация инфракрасной передачи данных (Infrared Data Association - IrDA), начиная с ее образования в 1993 году, работала над открытым стандартом инфракрасной передачи данных на короткие расстояния. Спецификации IrDA базируются на двух стандартах - протоколе физического уровня 115 Кбит/с (типа UART), который был развит Hewlett Packard, и первоначально предложенном IBM протоколе Link Access Protocol (IrLAP), основанном на HDLC.

Уже в 1995 году несколько лидеров рынка электроники выпустили серию продуктов, использующих для передачи информации по открытому оптическому каналу IrDA-standart, а в ноябре 1995 года Microsoft заявила о включении программного обеспечения, обеспечивающего инфракрасную связь, использующую IrDA-standart, в стандартный пакет операционной системы Windows 95. В настоящее время IrDA-standart - один из самых распространенных стандартов для организации передачи информации по открытому инфракрасному каналу. Это - протокол передачи данных связи «точка-точка» в узком коническом углу (30°), предназначенный для работы на расстоянии до 1 метра со скоростями между 9.6 Кбит/с и 16 Мбит/с.

Bluetooth

Названная по имени датского короля X столетия это спецификация для портативных устройств, обеспечивающая дешевую радиосвязь между мобильными компьютерами, мобильными телефонами, цифровыми камерами, принтерами, консолями видеоигр и другими переносными устройствами, возможность подсоединения к Internet (таблица 2.19). Связь устанавливается в безопасном, нелицензируемом диапазоне ультракоротких волн «Индустриальный научный и медицинский» (Industrial Scientific and Medical - ISM) - 2.4 ГГц (в интервале 2.4-2.4835 ГГц в США и Японии). Части этой полосы также доступны во Франции и Испании. По сути, это - тот же самый вид микроволновой радиотехнологии, которая обеспечивает беспроводной звонок входной двери и открывание гаража. Главное преимущество систем Bluetooth перед инфракрасными портами состоит в том, что здесь не требуется прямая оптическая видимость.

Устройства, связывающиеся по протоколу Bluetooth работают в режиме «клиент-сервер» (master-slave). Устройство-клиент может вызывать до семи устройств-серверов. Клиент и сервер в любой момент могут поменяться ролями. Эта «сеть», которую образуют восемь или менее устройств, получила название персональной сети (Personal Area Netork - PAN, или же «микросеть» - piconet).

Модули Bluetooth имеют приемопередатчики, которые сканируют пространство и обнаруживают другие устройства Bluetooth, чтобы установить связь. Прежде чем любые данные будут переданы между устройствами, должна быть установлена сессия сети. По соображениям безопасности пользователь должен предоставить подтверждение по входу в сеть устройствам, которые не были ранее идентифицированы как устройства, принадлежащие этой же PAN.

В любой момент времени данные могут передаваться между клиентом и серверами, причем первый может быстро переключаться между вторыми на манер «карусели». Спецификации Bluetooth допускают соединение двух или более PAN в «распределенную сеть» (scatternet), где выделяются устройства, которые в одной подсети играют роль клиента, а в другой - сервера.

Интерфейсы центральных процессоров

Способность персональных компьютеров поддерживать множество различных интерфейсов, допускающих подключение различных классов добавочных компонентов, составляющих и периферийных устройств, была одной из основных причин его успеха, ключом к которому была стандартизация.

Основа системы - процессор - не является исключением в этом смысле. Пакет центрального процессора связан с системной платой через разъем некоторой формы - гнездо (Socket) в первом и слот (Slot) во втором случае. Длительное время в основном использовался разъем типа гнездо. Затем оба главных изготовителя персонального компьютера (Intel и AMD) переключились на стиль слота. После относительно короткого периода времени они оба опять перешли к разъемам гнездо.

Socket 7.8

Ранние процессоры - 386.486, классический Pentium и Pentium ММХ представляли собой плоский квадратный пакет с массивом выводов-штырьков на нижней стороне, называемым матрицей выводов (Pin Grid Array, или PGA), который предполагает включение в гнездо на системной плате. Самым ранним таким интерфейсом, для которого было спроектировано много системных плат, работающих и по сей день (потому что этим поддерживались центральные процессоры различных изготовителей), является Socket 7.

Slot 1.2

С введением центрального процессора Pentium II Intel переключилась к намного более дешевому решению упаковки чипов, которые состояли более чем из одного кристалла - SEC (Single edge contact cartridge). На картридже SEC размещены шесть отдельных устройств: процессор, четыре модуля пакетной статической кэш-памяти второго уровня и один модуль дополнительной памяти. SEC-картридж имеет важные преимущества - разъем Pentium Pro содержит 387 контактов, в то время как SEC - только 242. Это сокращение числа контактов на треть произошло вследствие того, что SEC-картридж содержит дополнительные контакты - терминаторы, которые обеспечивают разъединение сигналов, что приводит к уменьшению количества требуемых контактов напряжения питания.

Процессор Pentium II Xeon имел кэш-память второго уровня, работающую на полной тактовой частоте центрального процессора. Это требовало большего теплорассеяния, что в свою очередь привело к большей высоте картриджа. Решением был Slot 2, который также имел больше соединителей, чем Slot 1, что давало возможность поддерживать многопроцессорный протокол.

Super 7

Когда фирма Intel прекратила выпускать центральный процессор Pentium MМХ в середине 1998 года, она фактически полностью оставила поле Применения Socket 7 своим конкурентам, преимущественно AMD и Cyrix.

Разработанная AMD и ключевыми партнерами, архитектура платформы «Super 7» усилила возможности Socket 7, добавив поддержку для шинных интерфейсов с частотой 100 и 95 МГц, а также AGP-спецификацию и другие ведущие технологии, включая SDRAM на 100 МГц, USB, Ultra DMA (Direct memory access) и ACPI.

Slot А

При выпуске центрального процессора Athlon в середине 1999 года AMD также перешла от разъема «гнездо» к разъему «слот», в данном случае - Slot А. Физически идентичный разъему Slot 1, он использовал совершенно другой протокол (первоначально созданный DEC под наименованием EV6), который организует передачу между оперативной памятью и центральным процессором на частоте 200 МГц. Slot А содержал модуль регулятора напряжения (Voltage regulator module - VRM), возлагая на центральный процессор обязанность устанавливать правильное рабочее напряжение (в случае использования Slot А центральный процессор может работать в диапазоне между 1.3 и 2.05 В).

Socket 370

В начале 1999 года Intel возвращается к архитектуре интерфейса «гнездо» с началом выпуска процессоров Pentium Celeron. Это квадратный пакет PGA, имеющий 370 контактов (Socket 370).

Внезапный отказ от Slot 1 в пользу Socket 370 вызвал потребность в адаптерах, чтобы можно было использовать центральный процессор с интерфейсом PGA в системных платах типа Slot 1. К счастью, промышленность сориентировалась и начала выпускать адаптеры (конвертеры) «Slot 1 - Socket 370», которые обеспечивали не только соответствующие соединения, но также и преобразование напряжение.

Socket А

Подобно Slot 1, Slot А фирмы AMD также недолго просуществовал. С появлением ядер процессора Athlon «Thunderbird» и «Spitfire» AMD также вернулась к пакетам стиля PPGA - для нового семейства процессоров Athlon и Duron. Они соединяются с системной платой через интерфейс AMD, названный Socket А. Он имеет 462 контакта, из которых 453 используются центральный процессор, и поддерживает как шину EV6 (200 МГц), так и ее модификацию на 266 МГц.

Socket 423.478

С выпуском Pentium IV в конце 2000 года Intel представила другой разъем, а именно Socket 423. Показательный для тенденции развития процессоров в сторону уменьшения потребляемой мощности, разъем PGA-стиля имеет эксплуатационный диапазон модуля регулировки напряжения (VRM) между 1.0 и 1.85 В.

LGA775/Socket Т

Интерфейс LGA775 используют процессоры Pentium 4 (ядра Prescott и Cedar Mill), а также Pentium D (ядра Smithfield и Presler). В июле 2006 года Intel выпустила версию для настольных персональных компьютеров Core 2 Duo (Conroe), а позднее Kentsfield Quad-Core центральный процессор, использующие LGA775. Интерфейс LGA775 обеспечивает лучшее охлаждение процессора, позволяя увеличить частоту FSB. Охлаждающий механизм теперь полностью закрепляется на системной плате.

Socket АМ2

В мае 2006 года AMD выпускает интерфейс процессора Socket АМ2 (четвертое поколение архитектуры, начинавшейся от Hammer в 2003 году ), преемника более ранних Socket 754.939 и 940. В то же самое время компания объявила, что это является переходом имеющихся двухъядерных AMD Athlon 64 Х2 к новой платформе, в дополнение к представлению нового ряда двухъядерных центральный процессор AMD Athlon 64 Х2 на 5000+ и 4000+.

Основная инновация в центральных процессорах, использующих АМ2, заключается в размещении на чипе процессора непосредственно контроллера памяти (System Memory Controller Hub - MCH), что устраняет необходимость иметь отдельный Northbridge на системной плате. До сих пор при этом использовалась технология памяти DDR (SDRAM II, в которой передача данных осуществляется по обоим фронтам тактовых импульсов), которая к 2006 года немного устарела, и новые центральные процессоры на Socket АМ2 используют контроллер памяти DDR-II, который работает в соответствующих скоростях DDR-II-667 и DDR-1I-800.

 

Общая характеристика задачи

В бухгалтерии предприятия ООО «Бета» производится расчет налоговых вычетов, предоставляемых сотрудникам, и формирование платежных ведомостей. Данные для выполнения расчета налоговых вычетов приведены на рис. 1 Стандартный налоговый вычет предоставляется каждому сотруднику в размере 400 руб. в месяц до тех пор, пока совокупный доход с начала года не превысит 40 000 руб., налоговый вычет на ребенка предоставляется в размере 1000 руб. в месяц до тех пор, пока совокупный доход с начала года не превысит 280 000 руб. НДФЛ - налог на доходы физических лиц (13%) – рассчитывается с начисленной суммы за вычетом размера налоговых вычетов.

1. Построить таблицы по приведенным ниже данным.

2. Выполнить расчет размера налогового вычета, предоставляемого сотрудникам в текущем месяце с использованием функций ВПР или ПРОСМОТР, результаты вычислений представить в виде таблицы (рис. 2).

3. Сформировать и заполнить форму документа «Расчетная ведомость по заработной плате» за текущий месяц (рис. 3).

4. Построить и проанализировать графический отчет по полученным результатам.

Ф.И.О. сотрудника	Начислено за месяц, руб.	Совокупный доход с начала года, руб.
Васечкин М.М.	5 890,00	36 000,00
Иванов И.И.	7 800,00	25 000,00
Кузнецова С.С.	6 350,00	32 000,00
Петров А.А.	9 500,00	24 000,00
Сидорова К.К.	10 200,00	39 000,00

                      Рис.1. Данные для расчета налоговых вычетов

Ф.И.О. сотрудника	Стандартный налоговый вычет на физ. лицо, руб.	Количество детей, на которых предоставляется налоговый вычет	Размер налогового вычета за текущий месяц, руб.
Васечкин М.М.	400,00	-	нет
Иванов И.И.	400,00	2	2400,00
Кузнецова С.С.	400,00	2	2400,00
Петров А.А.	400,00	1	1400,00
Сидорова К.К.	400,00	3	3000,00

Рис.2. Размер налоговых вычетов, предоставляемых сотрудникам в текущем месяце

Расчетный период с по       ООО «Бета»                                                                       Табельный Номер Ф.И.О Сотрудника Начислено за месяц руб.   Размер налогового вычета руб. НДФЛ Руб. К выплате руб. 0001           0002           0003           0004           0005           Итого по ведомости     Главный бухгалтер

Решение

Согласно данных таблицы рис. 1.  Васечкину М.М за текущий месяц начислено 5890,00 рублей, а совокупный доход с начала года составил 36000,00 рублей. Отсюда следует 5800,00+36000,00=41890,00>40000.00, значит стандартный налоговый вычет 400,00  не предоставляется. Детей у Васечкина М.М нет (рис.2.), налоговый вычет на ребенка в размере 1000,00 руб. не предоставляется. НДФЛ составил 5890,00*13%=766,00 рублей.

К выплате 5890,00-766,00=5124,00 рублей.

Производим расчет с данными остальных сотрудников:

Иванов И.И

 7800,00+25000,00=32800,00<40000.00

1000*2+400=2400 (вычет)

7800-2400= 5400 (сумма облагаемая налогом)

5400*13%=702 (НДФЛ)

7800-702=7098 (к выплате)

Кузнецова С.С.

6350+32000=38350<40000

1000*2+400=2400

6350-2400=3950

3950*13%=514

6350-514=5836

Петров А.А

9500+24000=33500<40000

1000+400=1400

9500-1400=8100

8100*13%=1053

9500-1053=8477

Сидорова К.К.

10200+39000=49200>40000

1000*3=3000

10200-3000=7200

7200*13%=936

10200-936=9264

Описание алгоритма решения задачи.

1.Запустить табличный процессор MS Excel.

2. Создать книгу с именем ООО «Бета».

3. Лист 1 переименовать в лист с названием «Данные для расчета».

4. На рабочем листе «Данные для расчета» MS Excel создать таблицу данных для расчета налоговых вычетов.

5. Заполнить таблицу «Данных для расчета налоговых вычетов» (рис.1.), с точностью до сотых.

6. Лист 2 переименовать в лист с названием «Размер налоговых вычетов».

7. На рабочем листе «Размер налоговых вычетов» MS Excel создать таблицу.

8.Заполнить таблицу «Размер налоговых вычетов, предоставляемых сотрудникам в текущем месяце» исходными данными (рис. 2.)

9.Лист 3 переименовать в лист с названием «Расчетная ведомость».

10.На рабочем листе «Расчетная ведомость» заполнить форму ведомости .

11. Заполнить графу Размер налогового вычета за текущий месяц, руб. таблицы «Размер налоговых вычетов, предоставляемых сотрудникам в текущем месяце», находящейся на листе Размер налоговых вычетов следующим образом: Занести в ячейку D3 формулу: =B3+(C3*С8) Размножить введенную в ячейку D3 формулу для ячеек (с D4 и D5) данной графы. Ячейку D6 заполнить по формуле =С6*С8

12.После произведенных подсчетов данная таблица будет выглядеть, как показано на рис.4.

13.Заполнить графу Начислено за месяц формы «Расчетная ведомость», находящаяся на листе «Расчетная ведомость» следующим образом: В ячейку С занести формулу: = 'Данные для расчета’! В3.Размножить введенную в ячейку C9 формулу для остальных ячеек (с C10 по C13) данной графы.

14.Заполнить графу «Размер налогового вычета» следующим образом: В ячейку D9 занести формулу: = 'Размер налоговых вычетов'!D2.         Размножить введенную в ячейку D9 формулу для остальных ячеек (с D10 по D13) данной графы.

15. Заполнить графу «НДФЛ» следующим образом: В ячейку E9 занести формулу: = (C7-D7)*13%. Размножить введенную в ячейку E9 формулу для остальных ячеек (с E10 по E13) данной графы.

16.Заполнить графу «К выплате» следующим образом:  В ячейку F9 занести формулу: = C7-E7. Размножить введенную в ячейку F9 формулу для остальных ячеек (с F10 по F13) данной графы.

17.Вычислить Итого по ведомости НДФЛ следующим образом: В ячейку Е14 занести формулу: = Е9+Е10+Е11+Е12+Е13.

18.Вычислить Итоговую сумму з/п сотрудников следующим образом:

В ячейку F14 занести формулу:  = F9+F10+F11+F12+F13.

19.После всех внесений в соответствующие графы таблицы Расчетная ведомость, данная таблица будет выглядеть, как показано на рис.5.

20. Лист 4 переименовать в «График». В меню программы выбрать «Вставка»→ «Диаграммы»→ «Вставить гистограмму».

21. В меню «Работа с диаграммами»→ «Выбрать данные» ввести: ='Расчетная ведомость'!$A$9:$F$14. В итоге получаем гистограмму с данными с листа «Расчетная ведомость»

 

Заключение

Характеризуя интерфейс, указывают, с помощью каких конструктивных элементов осуществляется связь, например, разъемов, печатных плат, кабелей, а также каковы электрические и временные параметры сигналов обмена информацией и алгоритм обмена.

Благодаря стандартизации интерфейса обеспечивается совместимость блоков, разрабатываемых и выпускаемых различными предприятиями, что позволяет собирать специализированные устройства из готовых модулей в соответствии с конкретными условиями применения. ЭВМ и периферийные устройства (принтер, плоттер и др.) объединяются между собой посредством стандартных интерфейсов.

Взаимодействие человека и машины также определяется типом интерфейса. Это может быть интерфейс с использованием дисплея  (команды подаются с клавиатуры, а сообщения появляются на экране) или речевой интерфейс, т. е. команды машине подаются голосом.

Таким образом, под стандартным интерфейсом понимается совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных  функциональных компонентов в системах.

 

Список литературы

1. Информатика: Базовый курс / С. В. Симонович и др. — СПб.: Питер, 2003.

---

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

---

Чтобы скачать бесплатно Курсовые работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Курсовые работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

---

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу

---

Если Курсовая работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

---

Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.

---

Похожие работы

• Интерфейсы современных компьютеров. Виды, типы, характеристики