Магистрале персоналних рачунара

Модуларна организација код персоналних рачунара огледа се пре свега у могућности надоградње (додавања) нових модула или замене постојећих модула другим модулима са бољим карактеристикама. За ту надоградњу се користе слотови за проширење.

Слотови

Integrated Drive Electronics (IDE), односно чешће кориштен термин ATA (AT Attachment) је стандард за повезивање уређаја за похрањивање података (хард диск, CD и DVD уређаји) са матичном плочом (преко IDE кабла). IDE указује на чињеницу да је електроника која управља уређајем, односно контролер уграђен на самом уређају.

IDE слотови

IDE слотови (слика преузета са интернета)

Скоро све матичне плоче користе овај стандард. Конектор за кабл се налази на самој плочи, док се исти тај конектор налази и на диску. IDE кабл служи за повезивање. IDE кабл обично има два прикључка на себи (за master и slave уређај). Осим тога, са стране на каблу постоји црвена линија која означава поларитет, односно IDE кабл се мора правилно повезати. Црвена линија, која је означена на каблу, треба да буде окренута према напајању хард диска.

IDE кабл

IDE кабл (слика преузета са интернета)

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) је рачунарски порт намењен првенствено за хард дискове, као наследник ATA, а теоретски нуди знатно већу брзину преноса података.

Постоје два SATA стандарда:

  • SATA1 (који подржава брзине до 150 MB/s) и

  • SATA2 (који подржава 300 MB/s).

Серијски ATA (SATA) званично је представљен крајем 2000. године, а од 2003. год. је усвојен као стандард на скоро свим системима. Стандардни (паралелни) ATA је 16 – битни паралелни интерфејс, што значи да се 16 бита истовремено преносе каблом. SATA шаље 1 бит кроз кабл, па су каблови тањи, односно смањен је број жица у каблу, што омогућава боље перформансе и веће брзине преноса података. У случајевима када на матичној плочи не постоји SATA интерфејс или када је потребно уградити већи број уређаја него што то допушта постојећи интерфејс (ATA или SATA), користе се ATA/SATA контролери који садрже додатне конекторе, односно ATA или SATA интерфејс, појединачно или оба.

SATA кабл

SATA кабл (слика преузета са интернета)

SCSI (Small Computer System Interface) је стандардни интерфејс и скуп команди за пренос података међу рачунарским уређајима. Претежно се користи у серверским хард дисковима где је неопходна велика брзина коју поседују SCSI дискови.

SCSI конектор

SCSI конектор (слика преузета са интернета)

Слотови на матичној плочи који служе за проширење могућности система називају се слотовима (конекторима) за проширења.

На слотове за проширења се прикључују периферни уређаји као што су графички адаптер (видео картица), модем, звучна картица, SCSI контролер, специјализовани хардвер и слично.

Врсте слотова за проширења: ISA, PCI, AGP и PCI Express.

На матичној плочи се може налазити највише један AGP слот, док PCI Express, PCI и ISA слотова може бити више.

матична плоча

матична плоча (слика преузета са интернета)

Слотови за проширења се разликују по брзини и могућностима. Најбржи је PCI Express слот, прате га AGP и PCI слот, док је ISA слот далеко најспорији. Из разлога смањења трошкова приликом производње матичне плоче, ISA слотови се више не налазе на плочама новије генерације, зато га и спомињемо само у историјсаком контексту.

PCI – Peripheral Component Interconnect магистрала је најчешће коришћени слот за проширења. На матичној плочи их обично има 2 до 6. Користе се за повезивање периферних јединица, као што су модем, звучна картица, мрежни адаптер, SCSI контролер и др. на матичну плочу укључујући и PCI графичке картице. PCI магистрала је у основи 32-битна, али постоје и 64-битне верзије. Такт на PCI магистрали је 33MHz, а новији PCI слотови подржавају и такт на 66MHz. Ако се користи 64-битна магистрала података и такт од 66MHz, на магистрали се теоријски може остварити проток до 512MB/s. Ово је у пракси веома тешко постићи, тако да се ова магистрала обично користи на доста нижим битским брзинама (око 128MB/s).

AGP – Accelerated Graphics Port се користи искључиво за прикључивање графичке картице на матичну плочу. Овај стандард је и развијен као одговор на све веће захтеве за брзином графичких картица, посебно кад су у питању 3D анимације и игрице. AGP слот има 32-битну магистралу података и основни такт од 66MHz. При том такту брзина размене информација са AGP картицом је 256MB/s и ова брзина представља AGP 1x стандард. AGP 2x, 4x, 8x имају респективно 2, 4, односно 8 пута већи проток података захваљујући повећању такта на магистрали на 133MHz, 266MHz односно 533MHz.

PCI Express је стандард који је настао из потребе за брзим слотом за проширења који би објединио све постојеће стандарде. Идеја је била да матичне плоче имају само једну врсту слота за проширење чија би брзина зависила од картице која се у њему налази.

Да би се остварио постављени захтев, за слотове за проширења је уведена потпуно нова концепција преноса података, тзв. серијски пренос података. Путања за серијски пренос података се назива „lane“. На једном PCI Express прикључку може да има више таквих путања, а у зависности од њиховог броја, слот добија наставак у имену (нпр. x8 за слот који користи 8 серијских путања). Брзина преноса по једној путањи је константна и износи 250MB/s. Ако слот користи више путања, тада му се брзина пропорционално повећава (на пр. PCI Express x8 може да преноси податке брзином од 2000MB/s).

PCI express и AGP

PCI express и AGP (слика преузета са интернета)

Портови

Портови (екстерне магистрале) служе за једноставно и брзо повезивање периферија као што су миш, тастатура, штампач, скенер, дигитални фотоапарат или екстерни диск на PC рачунар. Налазе се са задње стране кућиште:

портови са задње стране кућишта

портови са задње стране кућишта (слика преузета са интернета)

Постоји већи број портова:
– паралелни порт
– серијски порт
– USB порт
– FireWire порт
– IrDA (инфрацрвени порт)
– PS/2 порт
а објаснићемо неке од њих.

Паралелни порт је један од портова којим су били опремљени први PC рачунари. Овај интерфејс је првобитно био намењен само за повезивање рачунара са штампачем. PC рачунар подржава рад до три паралелна порта, који се означавају са LPT1, LPT2 и LPT3. Пренос података се обавља преко 8 линија, односно овај порт је 8-битни. За синхронизацију преноса и за сигнализацију, мора се користити још неколико додатних линија, тако да је укупан број линија на паралелном порту 18. Конектор за паралелни порт је 25-пински и налази се на задњој страни кућишта рачунара.

Серијски порт

Серијска веза подразумева да се подаци шаљу и примају бит по бит. Обично се серијски пренос података врши преко две линије и тада се једна линија користи за пријем, а друга за слање података. Серијска веза је посебно погодна у случајевима када су растојања на која је потребно пренети информацију релативно велика, при чему се не захтева велика брзина преноса. Тада је број линија које се користе за пренос података мањи, па је повезивање јефтиније и сигурније, а вероватноћа грешке у преносу мања.

На PC рачунарима се користи стандардни RS-232 серијски порт. Обично постоје један или два таква прикључка на задњој страни рачунара, а по потреби их може бити и више. Поред две линије за податке, RS-232 порт има још 6 линија за синхронизацију преноса и линију за масу. Ово укупно чини 9 линија које се доводе на 9-пински конектор.

RS-232 серијски порт се користи за повезивање споријих периферија као што су екстерни модем или RS-232 миш. Због велике отпорности на сметње овај интерфејс се показао као веома поуздан у индустрији и другим професионалним применама.

Серијски и паралелни порт се данас ретко користе, заменили су их неки други стандарди.

паралелни, серијски и USB конектор

паралелни, серијски и USB конектор (слика преузета са интернета)

USB порт

USB (Universal Serial Bus – универзална серијска магистрала) представља један од новијих интерфејса који се користи у PC рачунарима. Магистрала обезбеђује серијски пренос података између рачунара и периферних јединица брзином од 12Mb/s. USB порт је конципиран тако да представља флексибилно, економично и једноставно решење везе различитих периферних јединица са магистралом.

На USB порту постоје 4 линије од којих се две користе за пренос података, а друге две за пренос напона напајања 5V/500mA за уређаје који су на овај порт прикључени.

PC рачунари се стандардно испоручују са 2 до 6 USB прикључка, али се њихов број може повећати додавањем USB хаба (USB HUB). USB хаб се прикључује на један од USB прикључака на PC рачунару, а на њега се може прикључити неколико USB уређаја (обично 4 до 8).

USB порт омогућује прикључење до 127 различитих периферних уређаја на само један USB прикључак. Повезивање уређаја се може вршити на „живо“, тј. док су PC и уређај укључени. Пренос је могуће остварити на удаљености до 5m.

USB порт се користи за повезивање све већег броја уређаја на PC рачунар. Међу њима су и штампачи, скенери, модеми, мишеви, тастатуре, дигитални фотоапарати, дигиталне камере, екстерни CD-ROM-ови, флеш меморије, итд.

USB 3.0 је трећа генерација USB стандарда за повезивање рачунара и електронских уређаја. Међу осталим побољшањима, USB 3.0 уводи и нови режим преноса назван SuperSpeed (SS) који може преносити податке брзином до 5 Gbit/s (625 MB/s), што је више него десет пута брже од USB 2.0 стандарда . Конектори за USB 3.0 се разликују од конектора за USB 2.0 по плавој боји, и иницијалима SS.

USB 2.0 и USB 3.0 прикључци

USB 2.0 и USB 3.0 прикључци (слика преузета са интернета)

Побољшања остварена увођењем USB 3.0 стандарда

Измењена је најбитнија компонента USB-а, физички медиј или кабл. Поред уобичајених жила за напајање и једне парице за комуникацију, USB 3.0 кабл садржи још две парице и оклоп који чине тзв. Bus. Иза овог појма крије се посебна full-duplex магистрала прављена по узору на PCI-E. Максималан проток преко SSB-a износи 4,8 Gbit/s (600 MB/s). Додавање ових парица захтевало је смештање још четири контакта на постојеће конекторе. Резултат ове измене донео је и неке проблеме са компатибилношћу. Наиме, конектори на USB 3.0 кабловима нису компатибилни са USB 2.0 утичницама на уређајима. На сву срећу, USB 3.0 утичнице ће моћи да прихватају USB 2.0 каблове, тако да ће бити задржана сва компатибилност са уређајима који раде по ранијим стандардима.

различити прикључци за USB 1.1-2.0 и USB 3.0 стандард

различити прикључци за USB 1.1-2.0 и USB 3.0 стандард (слика преузета са интернета)

FireWire (IEEE 1394) порт

Стандард IEEE 1394 (како се званично назива) настао је крајем 1995. године. FireWire је назив који је заштићен и припада компанији Apple.

FireWire је веома брзи порт који податке преноси серијски, брзинама од 100, 200 и 400Mb/s. FireWire се често сматра наследником SCSI интерфејса. Новији, IEEE 1394b стандард, је предвиђен за пренос података брзином од 800Mb/s, због тога постоје ознаке FireWire 400 и FireWire 800.

USB и FireWire

USB и FireWire (слика преузета са интернета)

Као и USB порт, овај порт пружа напајање уређају који је прикључен на њега, тј. омогућава прикључивање на “живо”. Међутим, постоје и неке разлике између ових портова. Максималан број уређаја који се могу прикључити на један FireWire порт је 63, максимaлна дужина кабла 4.5m, а за пренос података се уместо 2 користе 4 жице.

Као и код USB-а постоји неколико прикључака:

типови FireWire конектора

типови FireWire конектора (слика преузета са интернета)

Advertisements

2 thoughts on “Магистрале персоналних рачунара

  1. Повратни пинг: Начини преноса података – Рачунари и програмирање

  2. Повратни пинг: Графичка картица – Рачунари и програмирање

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s