Bài giảng Chương 4: I/O Interface bus overview

CH 4. I/O INTERFACE BUS OVERVIEW GIỚI THIỆU BUS CHUẨN CHO GHÉP NỐI, MỞ RỘNG: – ISA/ PC-104 – AT bus – USB (Universal Serial Bus) – Philips I2C – PCI (Peripheral Component Interconnect) – SCSI (Small Computer Systems Interface) – GPIB (General Purpose Interface Bus) – Field buses: Siemens PROFIBUS, ASi bus, Multi Point – IEEE 1394 – Ethernet IEEE 802.x: IP RTU and IP devices – ... P&I Ch4 - Bus 1 4.0. KHÁI NIỆM VỀ BUS: • Là: PCB (Printed Circuit Board), Cable (Copper/ Optic), Slot, Connector... • Nối nhiều thiết bị slave [master], dùng chung: trong 1 thời điểm chỉ có 1 talker – 1 hoặc nhiều listener • Bus song song (n bit như ISA, PCI, GPIB, SCSI…) hoặc nối tiếp (I2C, USB, SSA, Profi, ASi, IEEE 1394...) • IO Buses vs Mem/CPU/Local Buses • Thành phần (physical lines/ time sharing): – Address – Data – Control/ Status/Handshake/data check – [Power supply] P&I Ch4 - Bus 2 1 Phân loại bus • Bus size: data 8, 16, 32 bit ~ 16/24/32 Address bus, các bus nối tiếp khả năng quản lý được bao nhiêu thiết bị: USB ~ 127, IEEE1394~64k…) • Parallel vs Serial • Tốc độ vận chuyển MB/s – tốc độ max, chú ý chọn năng lực bus gấp 10 lần tốc độ trung bình • Cấu trúc: – Tách biệt: Address, Data, Control – có thể có multi plexed mode (x86) – Dùng cho Burst Mode: Single address first, data packet after. – Serial Bus: Start/Stop, Address, Data, Read/Write • Đối tượng ghép nối: – Mem bus (local ~, sys ~...), – IO Bus: PCI (!), ISA, EISA, MC, USB, FireWire... – Field bus Siemens Profi bus P&I Ch4 - Bus 3 4.1. Industry Small Architecture (ISA) bus: • ISA/ AT bus, 1984, IBM, PC-104 bus, Available in Pentium, PowerPC Platforms • Để ghép thêm các card/ thiết bị I/O chuẩn với Mother Board, 1..12 Slots, iPCs, hiện tại các máy có thể không dùng slot • 8/ 16 bit for data transfers • 4,77 => 8,33 MHz/11.1MHz => 2.75 MWps/5.5 MWps max, DMA 16. • Only 1 BusMaster, CPU hoặc DMAC, w AEN • No data integrity, không kiểm tra parity, IO Check • Dùng để ghép với các thiết bị chậm, kiểu ký tự: ‘character typed devices’ : keyboard, mouse... • Refer ‘AT Technical Reference’ or TechHelp for detail P&I Ch4 - Bus 4 2 Hình 4.1. AT/ ISA/ PC 104 bus http://www.techfest.com/hardware/bus/isa.htm P&I Ch4 - Bus 5 Chu kỳ R/W của ISA • Tham khảo hình cuối Ch1 • Là IO bus có đủ các tín hiệu điều khiển • Tham khảo: techfes.com để nắm được ý nghĩa của các tín hiệu ISA bus • BT: vẽ các chu kỳ bus của ISA; – IORead bus cycle – IOWrite bus cycle – IOR-MEMW DMA bus cycle – MEMR-IOW DMA bus cycle P&I Ch4 - Bus 6 3 4.2. Universal serial bus - USB: P&I Ch4 - Bus 7 4.2. Universal Serial Bus Rev. 4.2.1: Topology • Rev.1.1: 23/09/1998 • Chia thành nhiều Tiers • Các Tiers nối các thiết bị: Hub hoặc chức năng • Mỗi Tier có Hub(s) P&I Ch4 - Bus 8 4 4.3. USB: specifications Chỉ có 1 USB host (USB Controller) trong hệ Devices, có 2 loại: Hub, mở rộng thêm thiết bị nối vào USB Các thiết bị chức năng như ISDN, JoyStick, KB, Printer, Digital Camera, Mass Storage... Thiết bị chuẩn interface USB theo: USB Protocol Chuẩn Hđ của USB: config và reset Communication Standard USB Controller/ Host polls bus & initiates all data transfer P&I Ch4 - Bus 9 Ưu điểm: Tín hiệu vi sai phát/ thu, bọc kim, chống nhiễu CRC Protection đ/v data & control fields Tự phát hiện attach/ detach, xác định cấu hình các thiết bị tự động ở mức hệ thống TimeOut đ/v trường hợp mất gói tin/ gói tin lỗi P&I Ch4 - Bus 10 5 ... - tailieumienphi.vn