Какое Устройство предназначено для взаимодействия одной ЭВМ с другой? Устройство и назначение материнской платы Функция оформления и кодирования данных.
Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике и предназначено для организации сопряжения между персональными ЭВМ в локальной сети связи при значительном удалении ЭВМ друг от друга. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит группу канальных блоков 2, группу элементов ИЛИ 8, генератор 24 тактовых импульсов, распределитель 25 сигналов управления, дешифратор 26 управления. 5 ил.
Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике и предназначено для организации сопряжения между персональными ЭВМ в локальной сети связи при значительном удалении ЭВМ друг от друга. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия. На фиг. 1 изображена схема устройства для сопряжения ЭВМ с абонентами; на фиг. 2 - коммутационного блока; на фиг. 3 - распределителя сигналов управления; на фиг. 4 - дешифратора управления; на фиг. 5 - представлены диаграммы работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит информационный вход 1, канальные блоки 2.1. . . 2.n, управляющие входы 3-5, тактовый вход 6, информационные выходы 71. -7.n, группу элементов ИЛИ 8.1-8.n (n = 4), управляющие выходы 9.1...9. n, 10.1. ..10.n, выходы 11.1...11.n, выход 12 устройства для подключения к разряду шины данных ЭВМ, выход 13 устройства для подключения к разряду шины управления ЭВМ, выход 14 устройства для подключения к разряду ЭВМ, выход 15 устройства для подключения к разряду шины данных ЭВМ, информационные выходы 15.1...15.n и входы 16.1...16.n коммутационных блоков со стороны абонентов, выходы 17.1. . . 17.n, входы 18.1...18.n, 19.1...19.n, выходы 20.1...20.n, 21.1. . .21.n, выходы 22.1...22.n для подключения к тактовым входам абонентов, вход 23.1...23.n для подключения к тактовому выходу абонентов, генератор 24 тактовых импульсов, распределитель 25 сигналов управления, дешифратор 26 управления. Коммутационный блок (фиг. 2) содержит элементы И группы 27.m (m - число выводов абонента, (m = 9), элемент ИЛИ 28, вход 29.i разрешения, формирователь 30 импульса, выход 31.i. Распределитель сигналов управления (фиг. 3) содержит синхровход 32, элемент И 33, вход 34 разрешения, регистр 35 сдвига, вход 36 пуска, формирователь 37 импульса, элемент 38 задержки, элемент ИЛИ 39, формирователь 40. Дешифратор управления (фиг. 4) содержит элементы И 41.1-41.n и элемент ИЛИ 42. Работает устройство сопряжения следующим образом. К входам-выходам группы связи с ЭВМ подключаются цепи разъема интерфейса ЭВМ для работы с удаленными станциями в последовательном режиме передачи данных. К входам-выходам канальных групп подсоединяются разъемы аппаратуры передачи данных (АПД), посредством которой реализуется обмен данными между ЭВМ и удаленными объектами (другими ЭВМ или оконечным оборудованием данных). Устройство содержит входы-выходы общего назначения, отвечающие ГОСТ 18145-81, которые по функциям можно резделить на шины данных, шины управления и шины синхронизации. При совместной работе ЭВМ и АПД должны выполняться следующие условия: если на выходе 14 нет потенциала, то ЭВМ не должна считаться с состоянием остальных выходов группы связи с ЭВМ, если на входе 20 нет потенциала, то АПД не должна считаться с состоянием остальных входов канальной группы. Потенциалы на выходе 14 и входе 4 указывают на достоверность исходящих от ЭВМ и АПД сигналов на остальных входах-выходах. При возникновении потенциала на входе 3 АПД, имеющая запрос на связь, переходит в режим передачи, информирует об этой ситуации удаленную АПД и переводит ее в состояние приема данных. При возникновении потенциала на выходе 13 ЭВМ может посылать данные на информационный вход 1 через устройство на соответствующий выход 15. При этом АПД гарантирует, что все данные, посланные до того, как на одном из входов-выходов 3, 13, 14, 4 группы связи с ЭВМ снова появится потенциал, действительно переданы в канал связи. Данные передаются от ЭВМ по информационному входу 1 в устройство передачи в АПД и канал связи в течение времени, когда на входах-выходах 3, 13, 14, 4 имеется потенциал (фиг. 5). Потенциал на выходе 14 должен быть ответом на потенциал с входа 20.i. При этом настройка канала данных не имеет место, пока на выходе 14 не появится потенциал. На информационном входе 3 должен присутствовать потенциал до конца последнего элемента данных (или элемента остановки), передаваемого через информационный вход 1.i. Потенциал на выходе 13 является ответным потенциалу на управляющем входе 3, причем задержку ответа на управляющем входе 13 определяют типом используемых АПД. Управляющий вход 5 (сигнал с которого затем коммутируется на выход 21) представляет собой детектор принимаемого линейного канала данных и указывает на нахождение уровня сигнала в установленных для АПД пределах. Запрос передачи от ЭВМ по управляющему входу 3 вызывает ответ о готовности АПД к передаче с выхода 18.i канальной группы. Аналогично запрос передачи от АПД по входу 17.i получает ответ о готовности ЭВМ передавать данные с выхода 13 группы входов-выходов группы связи с ЭВМ. Когда на управляющих входах 3 и 4, на выходах 13 и 14 присутствует потенциал, данные передаются от ЭВМ по входу 1 через коммутатор на вход 15.i в АПД и аналогично от АПД в ЭВМ с выхода 16.i канальной группы на информационный выход 12 группы входов-выходов связи с ЭВМ. Управляющие сигналы с распределителя 25 сигналов управления подаются в коммутационные блоки 2.i (i = 1,
). Если на входе коммутационного блока 2. i (i = 1,
) присутствует потенциал, то разрешается обмен с i-м АПД. При отсутствии потенциала обмен не разрешается. В блоке 2.i (i = 1,
) управляющий потенциал с входа 29.i поступает на входы элементов И 27.1-27.9. На входы этих элементов поступают сигналы с ЭВМ и i-й АПД. Если на обоих входах присутствует потенциал, то этот элемент И открыт и на его выходе имеется потенциал. Потенциалы с выходов элементов И 27.1, 27.6, 27.2, 27.7, 27.8, 27.3, 27.4 поступают на входы элемента ИЛИ 28 соответственно. Если на выходе элемента ИЛИ 28 присутствует потенциал, то в формирователе 30 сигнала на выходе нет сигнала, что говорит о том, что идет обмен с i-м АПД. Если на выходе элемента ИЛИ 28 нет потенциала, т.е. все элементы И заперты, то в формирователе сигнала формируется информационный сигнал об окончании работы с i-й АПД.
Импульсы с выхода генератора 24 тактовых импульсов поступают на вход элемента И 33, на второй вход которого поступает управляющий потенциал с дешифратора 26 управления. Выходной потенциал с элемента И 33 поступает на тактовый вход регистра 35 сдвига. Перед началом работы при включении питания импульс с шины 36 подачи питания через формирователь 37 сигнала переднего фронта подается на вход сброса в ноль регистра 35 сдвига, а также через элемент 38 задержки поступает на вход элемента ИЛИ 39. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 39 записывает единицу в первый разряд регистра 35. При получении с дешифратора 26 сигнала об окончании обмена с i-м АПД по входу 34 открывается элемент И 33 в регистре 35 сдвига происходит сдвиг, в результате которого сигнал, разрешающий обмен, появляется на выходе 29.i. В итоге разрешается обмен с i-м АПД блок 2.i коммутаций. Рассмотрим работу устройства на конкретном примере. Временные диаграммы для данного примера приведены на фиг. 5. Пусть в момент времени t закончился обмен данными с (i-1)-м абонентом, т. е. на всех информационных, управляющих входах группы связи с ЭВМ и канальных групп отсутствует потенциал. Поэтому в (i-1)-м канальном блоке элемента И 27 группы закрыты и на выходе элемента ИЛИ 28 имеется нулевой потенциал. При отсутствии потенциала на входе формирователь сигнала формирует информационный сигнал 31. i-1 об окончании передачи данных через коммутационный блок 2.i об окончании обмена ЭВМ с (i-1)-й АПД. Сформированный сигнал об окончании обмена с (i-1)-й АПД подается через информационный вход 31. i-1 дешифратора 26 на инверсный вход элемента И 41.i-1, на прямой вход которого поступает управляющий сигнал 29.i-1 с распределителя сигналов управления. На инверсном входе нет потенциала, на прямом входе есть потенциал, элемент И 41.i-1 открывается и имеется потенциал на выходе элемента ИЛИ 42, потенциал с выхода которого подается на тактовый вход распределителя сигналов управления. Элемент И 33 открыт, тактовый импульс с генератора 24 тактовых импульсов поступает на тактовый вход регистра 35 сдвига, который переключается, и потенциал присутствует на выходе 29, тем самым разрешен обмен по i-й коммутационной группе.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С АБОНЕНТАМИ, содержащее дешифратор управления, четыре элемента ИЛИ и генератор тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит распределитель сигналов управления и группу коммутационных блоков, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с синхровходом распределителя сигналов управления, вход пуска которого соединен с входом пуска устройства, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора управления и входами синхронизации соответствующих коммутационных блоков группы, группа выходов дешифратора управления соединена с входами разрешения соответствующих коммутационных блоков группы, первые управляющие входы которых являются входами устройства для подключения к выходу самосинхронизации соответствующих абонентов, выход дешифратора управления соединен с входом разрешения распределителя сигналов управления, первые, вторые, третьи и четвертые выходы коммутационных блоков группы соединены с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, выход первого элемента ИЛИ соединен с выходом устройства для подключения к разряду шины данных ЭВМ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с выходами устройства для подключения к соответствующим разрядам шины управления ЭВМ, группа управляющих входов устройства для подключения к группе разрядных выводов шины управления ЭВМ соединена с первыми группами управляющих входов коммутационных блоков группы, первые информационные входы которых образуют вход устройства для подключения к шине данных ЭВМ, пятые выходы коммутационных блоков группы соединены с выходами устройства для подключения к информационным входам соответствующих абонентов группы, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы коммутационных блоков группы являются выходами устройства для подключения к соответствующим разрядам входа управления соответствующих абонентов, вторые информационные входы коммутационных блоков группы являются входами устройства для подключения к выходу данных соответствующих абонентов.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Как называется устройство для взаимосвязи ЭВМ с другими компьютерами? Что ж, если этот вопрос крутится в голове, значит, правильно делаете, что читаете данную статью. Так вот, устройство для взаимосвязи одной ЭВМ с другими - адаптер (иными словами, Что он собой представляет? Как работает? Какие функции он выполняет? На все эти вопросы можно будет найти ответ в рамках данной статьи.
Что такое адаптер
Так называют которое непосредственно работает со средой передачи данных. Благодаря нему, прямо или с использованием иного происходит налаживание связей с другими компьютерами.
Этим устройством решаются задачи обеспечения надежности обмена двоичными данными, что представлены в виде соответствующих электромагнитных сигналов. Их передача осуществляется при использовании внешних линий связи. Поскольку адаптер является контроллером компьютера, то работает он под управлением соответствующего драйвера используемой операционной системы. Разграничение функций между ними может меняться, в зависимости от реализации.
Развитие адаптеров
Итак, мы уже знаем, что устройство для взаимосвязи одной ЭВМ с другими - это адаптер. Теперь давайте кратко проследим, как развивалась данная технология.
В первых локальных сетях адаптеры, вместе с сегментом коаксиального кабеля, брали на себя весь спектр коммуникационного оборудования. Благодаря ним и организовывали взаимодействие компьютеров. Тогда использовалось непосредственное взаимодействие между различными электронно-вычислительными машинами.
Такая технология до сих пор применяется, но большинством современных стандартов предусмотрено ещё и наличие целого ряда специальных коммуникационных устройств (например, мост, коммутатор, концентратор или маршрутизатор). Они перебирают на себя часть функций относительно управления потоком данных.
Ошибочные предположения
Часто можно услышать или прочитать, что устройство для взаимосвязи одной ЭВМ с другими - процессор. Знайте, что это не верно. Устройство для взаимосвязи одной ЭВМ с другими называется адаптером или сетевой картой, но никак иначе! Откуда пошло такое заблуждение, достоверно неизвестно, но если кто-то ошибается, лучше будет поправить его.
Функции оформления и кодирования данных
Функции адаптера заключаются в том, что информацию необходимо передавать в виде кадра, имеющего определённый формат. При этом под кодированием понимают представление информации с помощью определённых сигналов таким образом, чтобы они могли быть приняты на другой стороне, но при этом не должен теряться и заключенный в них смысл.
Давайте более детально остановимся на этом. В кадр включено несколько служебных полей. К ним относится адрес компьютера, которому необходимо передать данные и каждого кадра. По ней будет делаться вывод о корректности предоставленной информации. Про кодирование можно сказать, что его смысл заключается в преодолении помехи и предоставлении принимающей аппаратуре возможности распознавания полученных данных.
Также есть некоторые технические нюансы. Так, при использовании в локальной сети широкополосных кабелей адаптерами не используется модуляция сигнала. Поскольку это необходимо, только когда передача идёт по узкополосным линиям связи (в качестве таковых могут приводиться телефонные каналы тональной частоты).
Функция получения доступа
Следующая функция используется при взаимодействии со средой трансляции данных. Применяется в тех случаях, когда необходимо получить доступ по определённому алгоритму.
Это необходимо из-за эксплуатации разделяемой среды трансляции данных. Но наметилась тенденция на отказ от такого подхода в пользу индивидуальных каналов связи ЭВМ с коммуникационными устройствами сети (подобно тому, что делается в проводной телефонии).
Функция преобразования и синхронизации
Преобразование и синхронизация необходимы для предоставления данных в читаемом виде. Так, благодаря адаптеру, информация может быть преобразована из последовательной формы в параллельную и наоборот. Это необходимо из-за того, что для упрощения выполнения задачи синхронизации (а также для удешевления линий связи) данные передаются постепенно - один бит за другим. Для сравнения - в компьютере информация перемещается побайтно.
Относительно синхронизации можно сказать, что она необходима, чтобы поддерживать постоянное бесконфликтное взаимодействие приемника и передатчика данных. Эта задача адаптером успешно решается, благодаря специальным методам кодирования, где не используется дополнительная шина с тактовыми синхросигналами.
Благодаря такому методу запросто обеспечивается периодическое изменения состояния сигнала, что передаётся. Кроме проблем с синхронизацией на уровне битов, адаптером решаются аналогичные задачи и относительной байтов и кадров.
Технические особенности
Различают адаптеры по внутренней шине данных и по используемой технологии. Так, если говорить о первом случае, то здесь могут быть следующие типы:
- EISA;
С сетевыми технологиями не всё так однозначно. Обычно один адаптер поддерживает работу по одной из них. Но, несмотря на это, информация без проблем передается. Это достигается благодаря тому, что используются разные среды трансляции данных. Для примера, одна из самых популярных технологий - Ethernet - может спокойно поддерживать коаксиальный и оптоволоконный кабели или неэкранированную витую пару.
Если адаптером может поддерживаться только одна среда, то используют конверторы и трансиверы. Что собой представляют эти устройства?
Трансиверы и конверторы
Трансиверы также называют приемопередатчиками. Они являются частью сетевого адаптера и представляют собой его оконечное устройство, которое выходит на кабель. Хотя, следует отметить, что первоначально они были расположены на кабелях (если рассматривать первый стандарт Ethernet), но потом было принято решение, что более удобным является размещение именно на адаптере.
Вместо трансивера можно применять конвертор. Он занимается согласованием информации при использовании различных сред трансляции данных. Как пример можно привести локальную домашнюю сеть, где используется витая пара с коаксиальным кабелем.
Заключение
Что ж, задача выполнена - терминология и особенности адаптеров разъяснены. Теперь не должно быть вопросов о том, как называется устройство для взаимосвязи одной ЭВМ с другими компьютерами. Кроме этого, мы рассмотрели, какие функции выполняются адаптерами, какой путь развития они прошли, а также как могут быть улучшены без кардинальных изменений. Для углубленного изучения темы предоставленной информации недостаточно, но как начало изучения построения физической передачи данных, она будет вам полезна.
Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским учёным Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века:
-
1. Любую ЭВМ образуют три основные компоненты: процессор, память и устройства ввода-вывода (УВВ).
- набор команд по обработке (программы);
- данные подлежащие обработке.
3. И команды, и данные вводятся в память (ОЗУ) – принцип хранимой программы .
4. Руководит обработкой процессор, устройство управления (УУ) которого выбирает команды из ОЗУ и организует их выполнение, а арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными.
5. С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ).
Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе . Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через системную шину (другое название - системная магистраль).
Шина - это кабель, состоящий из множества проводников. По одной группе проводников - шине данных передаётся обрабатываемая информация, по другой - шине адреса - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Третья часть магистрали - шина управления , по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др).
Системная шина характеризуется тактовой частотой и разрядностью. Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины . Тактовая частота характеризует число элементарных операций по передаче данных в 1 секунду. Разрядность шины измеряется в битах, тактовая частота – в мегагерцах.
Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом , передаваемым по адресной шине. Это может быть адрес ячейки памяти или адрес периферийного устройства. Необходимо, чтобы разрядность шины позволила передать адрес ячейки памяти. Таким образом, словами разрядность шины ограничивает объем оперативной памяти ЭВМ, он не может быть больше чем , где n – разрядность шины. Важно, чтобы производительности всех подсоединённых к шине устройств были согласованы. Неразумно иметь быстрый процессор и медленную память или быстрый процессор и память, но медленный винчестер.
Ниже представлена схема устройства компьютера, построенного по магистральному принципу:
В современных ЭВМ реализован принцип открытой архитектуры, позволяющий пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости её модернизацию. Конфигурацией компьютера называют фактический набор компонентов ЭВМ, которые составляют компьютер. Принцип открытой архитектуры позволяет менять состав устройств ЭВМ. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие.
Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали на физическом уровне осуществляется через специальный блок - контроллер (другие названия - адаптер, плата, карта). Для установки контроллеров на материнской плате имеются специальные разъёмы - слоты .
Программное управление работой периферийного устройства производится через программу - драйвер , которая является компонентой операционной системы. Так как существует огромное количество разнообразных устройств, которые могут быть установлены в компьютер, то обычно к каждому устройству поставляется драйвер, взаимодействующий непосредственно с этим устройством.
Связь компьютера с внешними устройствами осуществляется через порты – специальные разъёмы на задней панели компьютера. Различают последовательные и параллельные порты. Последовательные (COM – порты) служат для подключения манипуляторов, модема и передают небольшие объёмы информации на большие расстояния. Параллельные (LPT - порты) служат для подключения принтеров, сканеров и передают большие объёмы информации на небольшие расстояния. В последнее время широкое распространение получили последовательные универсальные порты (USB), к которым можно подключать различные устройства.
Минимальная конфигурация компьютера включает в себя: системный блок, монитор, клавиатуру и мышь.
Основные компоненты архитектуры ЭВМ:
Процессор,
Внутренняя (основная) память,
Внешняя память,
Устройства ввода, устройства вывода.
Внутренняя память ПК включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ПЗУ - это память, предназначенная только для чтения. В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере. Основная память состоит из регистров. Регистр - это устройство для временного запоминания информации в оцифрованной (двоичной) форме. Запоминающим элементом в регистре является триггер - устройство, которое может находиться в одном из двух состояний(0,1). Число триггеров в регистре называется разрядностью компьютера (8, 16, 32 и 64). Процессор- центральное устройство компьютера.
Назначение процессора:
1. управлять работой ЭВМ по заданной программе;
2. выполнять операции обработки информации.
Микросхема, реализующая функции центрального процессора персонального компьютера, называется микропроцессором. Микропроцессор выполнен в виде сверхбольшой интегральной схемы. Чем больше компонентов содержит микропроцессор, тем выше производительность компьютера.
Состав процессора:
Устройство управления (УУ),
Арифметико-логическое устройство (АЛУ),
Регистры процессорной памяти.
УУ управляет работой всех устройств компьютера по заданной программе. АЛУ - вычислительный инструмент процессора; это устройство выполняет арифметические и логические операции по командам программы. Важнейшей характеристикой процессора является тактовая частота - количество операций, выполняемых им за 1 секунду (Гц). Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (другое название - общая шина). Периферийные устройства - это устройства, с помощью которых информация или вводится в компьютер, или выводится из него. Они также называют внешними или устройствами ввода-вывода данных (клавиатура, монитор, дисковод).
Вопрос 12: Команда и ее формат. Взаимосвязь формата команды и основных параметров эвм.
Команда ЭВМ представляет собой код, определяющий операцию вычислительной машины и данные, участвующие в операции.
В команде, как правило, содержатся не сами операнды, а информация объект адресах ячеек памяти или регистрах, в которых они находятся. Код команды можно представить состоящим из нескольких полей, каждое из которых имеет свое функциональное назначение.
В общем случае команда состоит из:
¨ операционной части (содержит код операции);
¨ адресной части (содержит адресную информацию о местонахождении обрабатываемых данных и месте хранения результатов).
Структура команды определяется составом, назначением и расположением полей в коде.
Форматом команды называется заранее оговоренная структура полей ее кода с разметкой номеров разрядов (бит), определяющих границы отдельных полей команды, или с указанием числа разрядов (бит) в определенных полях, позволяющая ЭВМ распознавать составные части кода.
Взаимозависимость формата команды и основных параметров ЭВМ
Важной характеристикой команды служит ее длина, которая складывается из длины поля кода операции и суммы длин адресных полей.
Максимальное количество операций, которое может быть закодировано в поле кода операций длиной nкоп, составляет 2^nКОп. Тогда по известному количеству команд, составляющих систему команд данной ЭВМ, можно определить необходимую длину поля операции.
Естественно, что эта величина должна быть минимально возможным целым числом. Так, для ЭВМ, имеющей систему команд из 100 команд, длина поля кода операции составит 7 бит.
Современные ЭВМ имеют, как правило, запоминающие устройства с минимальной адресуемой единицей 1 байт (1 байт = 8 бит). Поэтому, например, адресация ЗУ объемом 1 мегабайт (1М байт = 220 байт) требует 20 разрядов адресного поля.
Одним из способов уменьшения длины поля адреса является введение в состав ЭВМ дополнительно специального блока памяти небольшого объема – регистровой памяти (РП). Это запоминающее устройство имеет высокое быстродействие и служит для хранения часто используемой информации: промежуточных результатов вычислений, счетчиков циклов, составляющих адреса при некоторых режимах адресации и т.д.. Так как объем РП невелик, адресация ее элементов требует относительно короткого адресного поля. Например, для регистровой памяти объемом 8 регистров требуется всего лишь трехразрядное адресное поле.
Если вас интересует, как называется устройство, предназначенное для взаимосвязи ЭВМ с другими компьютерами, то эта статья определенно вам поможет. Устройство для взаимосвязи одной ЭВМ с другими называется адаптером или сетевой картой. Что собой представляет данный элемент? Как он работает? Какие функции выполняет сетевая карта? В рамках данной статьи вы получите ответ на эти и многие другие вопросы.
Адаптер: что это такое?
Адаптером называют периферийное устройство компьютера, которое работает непосредственно со средой передачи данных. Именно благодаря адаптеру или при использовании другого коммуникационного оборудования осуществляется налаживание связей с другими ПК. Данное устройство решает задачи обеспечения надежности обмена двоичными данными, которые представлены в виде соответствующих ЭМ сигналов. Передача этих данных осуществляется при использовании внешних линий связи. Так как адаптер является контроллером компьютера, он работает под управлением соответствующих драйверов операционной системы. В зависимости от реализации разграничение функций между ними может меняться.
Развитие адаптеров
Вы уже знаете, что устройство для связи одной ЭВМ с другими называется адаптером. Рассмотрим, как же развивалась данная технология. Адаптеры в первых локальных сетях вместе с сегментом коаксиального кабеля брали на себя весь спектр коммуникационного оборудования. Именно благодаря им и реализовывалось взаимодействие между компьютерами. Тогда использовалось непосредственное взаимодействие между различными ЭВМ. Такая технология до сих пор используется. Однако в большинстве современных стандартов предусмотрено еще наличие целого ряда специальных коммуникационных устройств, таких как коммутатор, мост, концентратор и маршрутизатор. Эти устройства забирают на себя часть функций, связанных с управлением потоком данных.
Ошибочные предположения
Довольно часто можно услышать или прочитать о том, что устройством для связи одной ЭВМ с другими является процессор. Это утверждение является не верным. Устройство для связи одной электронно-вычислительной машины с другой называется сетевой картой или адаптером, и никак иначе. Достоверно неизвестно, откуда пошло такое заблуждение.
Функция оформления и кодирования данных
Функции адаптера состоят в том, что информацию необходимо передавать в виде кадра, который имеет определенный формат. Под кодированием при этом понимают представление информации при помощи определенных сигналов таким образом, чтобы они могли быть приняты на другой стороны. При этом заключенный в них смысл не должен теряться. Давайте остановимся на данном вопросе более детально. В кадре имеется несколько служебных полей. К таким полям относится адрес ПК, которому необходимо передать данные, и контрольная сумма каждого кадра. По контрольной сумме и будет делаться вывод о корректности предоставленной информации. Про кодирование можно сказать, что смысл данной процедуры заключается в преодолении помехи и предоставлении принимающей аппаратуре возможности распознавания полученной информации. Имеются также и некоторые техническое особенности. Так, например, при использовании в локальной сети широкополосных кабелей адаптерами не используется модуляция сигнала, так как это необходимо только тех случаях, когда передача идет по узкополосным линиям связи. В качестве таковых могут выступать телефонные каналы тональной частоты.
Функция получения доступа
Следующая функция применяется только во взаимодействии со средой трансляции данных. Она используется только в тех случаях, когда требуется получить доступ по определенному алгоритму. Это необходимо из-за эксплуатации разделяемой среды трансляции данных. Однако сегодня наметилась определенная тенденция отказа от такого подхода в пользу индивидуальных каналов связи ЭВМ с коммуникационными устройствами сети. Подобный принцип используется в проводной телефонии.
Функция синхронизации и преобразования
Для предоставления информации в читаемом виде необходимы преобразование и синхронизация. Благодаря адаптеру, информация может быть преобразована из последовательной формы в параллельную, и наоборот. Это необходимо сделать по той простой причине, что для упрощения выполнения задачи синхронизации данные передаются постепенно, бит за битом. В компьютере вся информация перемещается побайтно. Что же касается синхронизации, то можно сказать, что она необходима для того, чтобы поддерживать бесконфликтное взаимодействие между приемником и передатчиком информации. Данная задача успешно решается адаптером благодаря использованию специальных методов кодирования, где не используется дополнительная шина с тактовыми синхросигналами. Благодаря использованию такого метода можно легко обеспечить периодическое изменение состояния передаваемого сигнала. Помимо проблем с синхронизацией на уровне битов, адаптер также решает и аналогичные задачи относительно кадров и байтов.
Технические особенности
Адаптеры различают по используемой технологии и внутренней шине данных. Если говорить о шине, то здесь встречаются следующие типы: EISA, ISA, MCA, PCI. С сетевыми технологиями все довольно неоднозначно. Обычно один адаптер поддерживает работу только по одной сетевой технологии. Достигается это благодаря использованию различных сред трансляции данных. Одной из наиболее популярных технологий является Ethernet. Она спокойно поддерживает коаксиальный, оптоволоконный кабели и неэкранированную витую пару. Если адаптер может поддерживать только одну среду, то тогда могут использоваться трансиверы и конверторы. Что собой представляют данные устройства?
Конверторы и трансиверы
Трансиверы по-другому называют приемопередатчиками. Они представляют собой часть сетевого адаптера и являются оконечными устройствами, которые выходят на кабель. Следует отметить, что первоначально трансиверы располагались на кабелях. Потом было принято решение, что наиболее удобным является размещение именно на адаптере. Вместо трансивера можно было использовать конвертор. Он используется для согласования информации при использовании различных сред трансляции данных. В качестве примера можно привести локальную домашнюю сеть, в которой используется коаксиальный кабель и витая пара.
Заключение
Задачу можно считать выполненной. Основная терминология и конструкционные особенности адаптеров разъяснены. Теперь у вас не должно возникать вопросов о названии устройства, используемого для взаимосвязи одного ПК с другими. Кроме того, в данной статье мы рассмотрели, какие функции выполняются адаптерами, какой путь развития они прошли и как они могут быть улучшены. Предоставленной информации недостаточно для более глубокого изучения данного вопроса, но для начального изучения вопросов, связанных с построением физической передачи данных, она вполне подойдет.
