چکیده:
بررسی PCI Bus
مقدمه
شبکه ای از سیمها که ارتباط بین میکروپرسسور و دستگاههای جانبی را برقرار میکنند و آنها را به هم می پیوندند BUS نامیده می شود .
باسهای استاندارد :
- EISA , ISA
- Micro Channel
- PCI , VESA Local Bus
ابتدا به اختصار توضیحی چند در مورد هر یک می آوریم:
ISA Bus
کلیه اتفاقاتی که در باس ISA انجام میشود با سیگنال کلاک 8 مگاهرتز انجام می شود در اینصورت انجام جابجایی دیتا حداقل دو سیکل از باس کلاک طول میکشد . این معادل 165/4 میلیون جابجایی در ثانیه است . از آنجائیکه data Path در ISA Bus فقط 16 بیت پهنا دارد ، ماکزیمم 2 بایت در هر ارتباط میتواند انتقال داده شود . این معادل ماکزیمم سرعت انتقال نظری 33/8 مگابایت در ثانیه است .
EISA Bus
همانند ISA Bus ، کلیه اتفاقاتی که در EISA Bus انجام میگیرد با سیگنال ، کلاک 8 مگاهرتز بهتر انجام می شود . در این حال یک جابجایی دیتا حداقل یک سیکل از باس کلاک طول میکشد . این معادل 33/8 میلیون جابجایی در ثانیه است .
با توجه به اینکه پهنای data path در EISA 32 بیت است ، در هر ارتباط حداکثر چهار بایت میتواند منتقل شود . که این معادل سرعت انتقال نظری 33 مگابایت در ثانیه است .
Micro Channel Bus
امروزه ماکزیمم سرعت انتقال قابل دستیابی روی Micro Channel ، 40 مگابایت در ثانیه است . این بر اساس سرعت باس 10 مگاهرتز است ، در صورتی که یک جابجایی دیتا در هر سیکل از کلاک 10 مگاهرتز اتفاق بیفتد . ( 10 میلیون جابجایی در هر ثانیه ، چهار بایت در هر جابجایی) . در صورت استفاده از سرعت بیش از 80 و 160 مگابایت در ثانیه ممکن میباشد .
از میکروپرسسور 80286 به بعد سرعت بیش از 8 MHZ که سرعت باس بود، بوجود آمد . (مثلأ نرم افزاری مانند Microsoft windows) . همانطور که ماشینهای سریعتر احتیاج به جاده های بهتری دارند ، CPU ای سریعتر نیز نیاز به باسهایی با سرعت بیشتر دارند . برای دستیابی به سیستمی که دارای سرعت باس و سرعت CPU یکسان باشد ، Local Bus ها بوجود آمدند .
باس PCI یکی از انواع Local Bus ها میباشد .
PCI مخفف Peripheral Component Interconnect میباشد .
برخی از خصوصیات PCI عبارتند از :
1- حداکثر سرعت MHZ33
2- دارای مسیر دیتای 32 و 64 بیت
3- انتقال دیتا به روش Burst Mode
4- سازگار با MCA , EISA , ISA
VL Bus
(VESA Local Bus) VL Bus از جمله Local Bus ها میباشد .
دارای خصوصیات زیر است .
1- Version 1 ، باس 32 بیتی
Version 2 ، باس 64 بیتی (در دست ساخت)
2- حداکثر فرکانس کلاک 33 مگاهرتز و 3 شیار(slot) توسعه
حداکثر فرکانس کلاک 40 مگاهرتز و 2 شیار توسعه
حداکثر فرکانس کلاک 50 مگاهرتز و 1 شیار توسعه
PCI مخفف Peripheral Component Interface است و توسط شرکت Intel در سال 1992 ارائه گردید. در واقع ایده PCI به این دلیل از طرف شرکت Intel عرضه شد، که از معرفی باس های متفاوتی که بنا به نیازهای گوناگونی لازم می شوند، جلوگیری گردد. PCI دارای ویژگی های مخصوص به خود است و هیچگونه وابستگی خاصی به پردازنده سیستم ندارد، حتی از این استاندارد در جاهایی غیر از کامپیوترهای شخصی می توان استفاده نمود، کما اینکه نگارشی از آن با عنوان Compact PCI در محیط های صنعتی و در مصارف ارتباطی استفاده می شود. در ذیل نگاه کوتاهی به باس PCI و خصوصیات آن خواهیم انداخت.
باس PCI یک باس مشترک است. این مطلب بدین معنا است که باس اطلاعات (Data Bus) و باس آدرس روی آن مشترک هستند و باس های جداگانه ای به این منظور نداریم. در نگاه اول ممکن است این موضوع نقطه ضعفی برای این باس یه حساب آید ولی ویژگی دیگر این باس که انتقال اطلاعات به صورت burst است آن را جبران می کند. در توضیح انتقال اطلاعات روی این باس این مساله را به صورت دقیق تر خواهیم دید.
باس PCI از طریق یک Bridge از باس به پردازنده مرکزی و حافظه متصل شده است در حقیقت به دلیل عدم یکسان بودن ویژگی های PCI و پردازنده ها در حالت های مختلف، وجود یک جزء که در اینجا همان Bridge است برای ایجاد ارتباط بین پردازنده مرکزی در کامپیوتر و اجزای موجود بر روی باس PCI الزامی است. در مادربردهای امروزی این Bridge همان Chipset موجود بر روی مادربردها است، به هر کدام از اجزایی که بر روی باس PCI هستند یک Agent گفته می شود.
برای انجام تبادل اطلاعات یکی از Agent های روی باس باید این تبادل اطلاعات را با یکی دیگر از اجزای روی باس آغاز کند، به Agent ای که انتقال اطلاعات را آغاز می کند Master Initiator گفته می شود و به Agent ای که به درخواست یک Master پاسخ می دهد Slave Target می گویند. هر جزیی روی باس PCI به دلایلی که ذکر آن فراتر از حوصله این اوراق است باید Target باشد. بعضی از اجزا ممکن است بتوانند Master شوند، به عبارت دیگر Master بودن اجزا در باس PCI اختیاری است. البته توجه به این نکته خالی از لطف نیست که اگر یک باس PCI هیچ جزء Master نداشته باشد، هیچ انتقال اطلاعاتی روی آن صورت نخواهد گرفت. به هنگام آغاز یک تبادل اطلاعات Transaction یک Master باس را در اختیار می گیرد، تبادل اطلاعات بین Master و Target مورد نظرش انجام می شود و در آخر Master باس را برای استفاده های بعدی آزاد می کند.
برای ساخت یک کارت PCI چندین روش وجود دارد. یکی استفاده از آی سی های ASIC که قیمت بسیار بالایی دارند و انعطاف پذیری لازم جهت ساخت هر نوع کارتی را ندارند و ضمنا حصول نتیجه با آنها به موارد کاربردی محدودی منجر می شود. و دوم خرید PCI CORE می باشد. این Core ها معمولا به صورت IP وجود دارند و به صورت بسته در اختیار قرار می گیرند. خرید سورس PCI Core نیز قیمت بسیار گرانی در حدود 20.000 دلار دارد و عموما نیاز به یک دوره آموزشی برای فراگیری نحوه بکارگیری آن است اما این حسن را دارد که علاوه بر انعطاف پذیری های لازم که در اختیار استفاده کننده قرار می دهد می تواند با استفاده از IC های ارزان قیمت نظیر Spartanll Xilinx پیاده سازی شود. ضمنا باید توجه داشت که نوشتن driver و کارکردن تحت سیستم عامل های Windows XP-2000 تکمیل کننده کار برای ساخت یک کارت اسلات PCI و بکارگیری نرم افزارهای پشتیبان می باشد.
90 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب :
بررسی PCI Bus
مقدمه
ISA Bus
EISA Bus
Micro Channel Bus
VL Bus
مشخصات کلی PCI :
اتصال پر سرعت به CPU .
نسخ گوناگون PCI BUS:
PCI Express X16
AGP
انواع AGP
وضعیت گذرگاهها قبل از AGP
Mini PCI :
بررسی سیگنالهای باس PCI
سیگنالهای الحاقی ۶۴ بیت
Universal Serial Bus(USB)
معرفی (Universal Serial Bus) USB
تعریف پورت :
تاریخچه
مشخصات نسخه های USB
مزایا پورت USB
ح) حمایت های سیستم عامل:
معایب پورت USB
بررسی عملکرد USB
حداقل نیازهای PC
– قسمتهای تشکیل دهنده USB
بررسی وظایف میزبان در یک ارتباط USB
خطایابی
فراهم کردن تغذیه روی Bus
پاسخ دادن به درخواست های استاندارد
چک کردن خطا
مدیریت تغذیه
سیگنال ها و رمز گذاریها
حالتهای باس
حالتهای باس سرعت پایین و بالا
دیفرانسیلی ۱ و دیفرانسیلی صفر
هر دو صفر (Single-Ended Zero)
هر دو یک (Single-Ended one)
حالتهای داده K , J
بیکار
بازگشت
شروع پاکت
پایان پاکت
حالت قطع
اتصال
حالت ریست
حالتهای باس سرعت خیلی بالا
حالتهای j , k سرعت خیلی بالا
چیرپ j و چیرپ K
خطای سرعت خیلی بالا
بیکاری سرعت خیلی بالا
شروع پاکت سرعت خیلی بالا
پاکت پایان سرعت خیلی بالا
قطع سرعت خیلی بالا
رمزگذاری داده
همه سنکرون باقی ماندن
بیت استاف
فیلد SYNC
انتهای پاکت
دقت زمانبندی
قالب بندی پاکت
فیلد SYNC
فیلد مشخصه پاکت
فیلد آدرس
فیلد اندپوینت
فیلد داده
فیلد CRC
تأخیر بین پاکتها
مدهای تست
ورود و خروج مدهای تست
مدها
مقدار : h01 .
مقدار : h02 .
مقدار : h03 .
مقدار : h04 .
مقدار : h05 .
مقادیر دیگر
واسط الکتریکی
قطعه های کابل
فرستنده گیرنده های سرعت بالا و پایین
تفاوتهای سرعت بالا و پایین
مدارها
فرستنده گیرنده های سرعت خیلی بالا
چرا ۴۸۰ مگابایت در هر ثانیه
مدارها
سوئیچ در سرعتها
تشخیص قطع شدن یک دستگاه سرعت خیلی بالا
بیکاری و بازگشت در سرعت خیلی بالا
ولتاژهای سیگنال
سرعتهای بالا و پایین
سرعت خیلی بالا
کابل ها
رساناها
کانکتورها
کابل های قابل انفصال و غیر قابل انفصال
طول کابل ها
اطمینان از کیفیت سیگنال
منابع نویز
خطهای بالانس شده
شیلد کردن
نرخهای لبه
ایزولاسیون
ارائه روش کار
مدار ارائه شده :
منابع:
دانلود پروژه پایان نامه کنترلر HOST USB در SLAT PCI
