انستیتو انفورماتیک فنی کار
نماینده رسمی سازمان فنی و حرفه ای کشور
آموزش تعمیرات تبلت و موبایل تخصصی | ویژه بازار کار
Image not available
Cake Festival
21 June, 2016
Image is not available

Spend the day strolling Royal Garden and sampling Seattle' finest cakes from the city's greatest bakers. Treat yourself to this groundbreaking, history-making festival that celebrates a slice of our history. For more information, click here.

Image is not available
Image not available
Image not available
Image not available
Image not available
Image not available
Image not available
Image is not available
previous arrow
previous arrow
next arrow
next arrow
Slider

هر سیستم کامپیوتر دارای سه دسته گذرگاه اساسی می باشد كه وظیفه ارتباط بین بلوك های اصلی تشكیل دهنده CPU و كنترل عملكرد صحیح آنها را بر عهده دارد این گذرگاهها عبارتند از :
گذرگاه داده ( Data BUS ) ، گذرگاه آدرس ( Address BUS ) ، گذرگاه كنترل ( Control BUS ).
گذرگاه داده ( Data Bus )
گذرگاه داده به مجموعه ای از سیم ها و مدارات كنترلی گفته می شود كه وظیفه انتقال داده به داخل و یا خارج از ریزپردازنده را بر عهده دارند . گذرگاه داده در واقع مسیر اطلاعات است كه این اطلاعات یا از بلوك های حافظه یا I/O خوانده شده و یا در آنها نوشته می شوند ، لذا در واقع گذرگاه داده یك مسیر دو طرفه محسوب می شود.
در اغلب ریزپردازنده ها عرض گذرگاه داده با طول ثباتهای داخلی ریزپردازنده یكسان است تا به راحتی بتوان در ثباتهای ریزپردازنده مقادیر مورد نظر را نوشت و یا در صورت لزوم از آنها خواند. بعنوان مثال ریزپردازنده 8086 دارای گذرگاه داده 16بیتی و ثبات های داخلی 16 بیتی است . البته استثناهائی هم وجود داشته كه طول ثبات های آنها از عرض گذرگاه داده بیشتر بوده است . بعنوان مثال هرچند ریزپردازنده 16 بیتی 8088 دارای گذر گاه داده 8 بیتی است اما ثبات های آن 16 بیتی در نظر گرفته شده است . هر چه عرض گذر گاه داده بیشتر باشد داده ها سریعتر جابجا می شوند و سرعت ریزپردازنده نیز بیشتر خواهد شد . بنابر این یكی از زمینه هایی كه همواره مورد توجه طراحان و سازندگان ریزپردازنده ها بوده افزایش پهنای خطوط داده می باشد . در این زمینه مقالات دیگری در تالار گفتگوی سایت میکرورایانه موجود است . بعنوان مثال شركت اینتل پس از عرضه ریزپردازنده 8 بیتی 8085، ریزپردازنده های 16 بیتی 8086 و 80286 رابه بازار عرضه كرد و پس از آنها نیز ریزپردازنده های 32 بیتی 80386 و 80486 را روانه بازار نمود . امروزه ریزپردازنده ها دارای گذرگاه داده 64 بیتی هستند كه امكان انتقال همزمان 8 بایت داده را فراهم می سازد.
اما اگر گذرگاه داده این قدر بر كارآیی پردازنده ها اثر می گذارند، چرا از گذرگاه داده 128 بیتی و یا حتی 256 بیتی استفاده نمی كنند؟
پاسخ این سؤال، به هزینه ساخت مربوط می شود . افزایش پهنای گذرگاه داده ، باعث افزایش حجم مدار ریزپردازنده و خطوط ارتباطی روی مادربرد می شود . بعنوان مثال پردازنده 80386DX كه از گذر گاه داده 32 بیتی استفاده می كند از 132 پین و پردازنده پنتیوم كه دارای گذرگاه داده 64 بیتی می باشد از 296 پین برای اتصال به مادربرد استفاده می نماید كه یكی از دلایل این افزایش چشمگیر تعداد پین ها ، افزایش پهنای گذرگاه داده است.
علاوه بر پهنای گذرگاه داده، سرعت گذرگاه داده نیز نقش مهمی در سرعت انتقال اطلاعات دارد در واقع برای اكثر ریزپردازنده های جدید، گذرگاه داده داخلی بسیار سریعتر از گذرگاه داده خارجی ریزپردازنده می باشد . هرچند مدارات داخل ریزپردازنده ها با سرعت هایی در حد گیگا هرتز می توانند كار كنند اما گذرگاههای خارجی كه برروی مادر برد قرار دارد اكثراً سرعت هایی تا حد چند صد مگاهرتز می توانند داشته باشند بطوری كه معمولاً سرعت انتقال داده ها در داخل پردازنده حدود 2 تا 3 برابر سرعت انتقال اطلاعات در خارج از ریزپردازنده است. برای حل این مشكل تدابیر مختلفی در نظر گرفته شده است كه شاید بهترین آنها استفاده از حافظه Cache می باشد تا میزان استفاده از گذرگاه داده خارجی حتی الامكان كاهش یابد.
گذرگاه آدرس ( Address Bus )
این گذرگاه همان طور كه از نامش پیداست ، از مجموعه سیمها و خوطوط ارتباطی تشكیل شده که وظیفه آنها حمل بیت های آدرس است و برای مشخص نمودن محل قرار گرفتن داده در حافظه (یا تعیین دستگاه I/O مورد نظر) مورد استفاده قرار می گیرند . CPU در هر عمل خواندن از حافظه و یا نوشتن در آن آدرس محل مورد نظر را با گذاشتن صفر و یك هایی بر روی این خطوط مشخص می کند . از آنجا كه CPU همواره تولید كننده آدرس است پس جهت این خطوط همواره به سمت خارج CPU است. هرچه پهنای گذرگاه آدرس بیشتر باشد ریزپردازنده می تواند به حافظه فیزیكی بزرگتری دسترسی داشته باشد . میزان حافظه قابل دسترسی برابر است با 2 به توان تعداد بیتها ، مثلاً گذرگاه آدرس 32 بیتی میتواند 2 به توان 32 بایت یا 4 گیگا بایت حافظه را آدرس دهی كند.
ریزپردازنده های 8086 و 8088 دارای 20 خط آدرس هستند كه تنها امكان آدرس دهی 1MB حافظه را فراهم می كنند و البته این حجم از حافظه برای بسیاری از كاربرد ها كافی نیست. اینتل در ریزپردازنده های 80386 و نسل های بعد از آن از گذرگاه های آدرس 32 بیتی استفاده كرد و همانطور كه اشاره شد این گذرگاه ها امكان آدرس دهی 4GB حافظه را برای سیستم امکان پذیر می سازند . در ریزپردازنده های Pentium II و Pentium Pro از گذرگاه های آدرس 36 بیتی استفاده شد كه گذرگاه های فوق نیز امكان آدرس دهی 64GB حافظه را فراهم می آورند.
گذرگاه كنترل ( Control Bus )
گذرگاه كنترل شامل مجموعه سیگنالهایی است كه وظیفه کنترل و هماهنگ كردن ریزپردازنده با مدارات سخت افزاری دیگر موجود در سیستم نظیر حافظه و I/O را بر عهده دارد.
سیگنالهای كنترلی را می توان به سه گروه عمده تقسیم كرد :
1) سیگنالهای كنترلی مربوط به وقفه :
در PC برای ارتباط CPU با برخی از ادوات جانبی، به خصوص دستگاه های ورودی و خروجی از وقفه (Interrupt) استفاده می شود. در این روش، دستگاه مورد نظر از طریق یكی از پایه های ریزپردازنده كه مربوط به وقفه است ، از CPU می خواهد كه عملیات مورد نیاز این دستگاه را انجام دهد. ریزپردازنده با توجه به برنامه فعلی خود و تقدم این وقفه، اجرای برنامه های جاری خود را قطع كرده و به سراغ برنامه ای می رود كه وقفه مورد نظر به آن نیاز دارد . به این برنامه ، اصطلاحاً برنامه سرویس دهنده وقفه یا ISR یا Interrupt Service Routine گفته می شود پس از اجرای برنامه ISR ریزپردازنده به حالت عادی خود باز می گردد و روال كار عادی خود را ادامه می دهد . ضمن اینكه ریزپردازنده علاوه بر پایه هایی كه به درخواست وقفه اختصاص می دهد، پایه هایی را نیز به این امر مختص می كند تا به دستگاه مورد نظر بگوید كه وقفه درخواستی را دریافت كرده است . وقفه ها در عمل بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و بسیاری از ادوات جانبی ، از این روش برای ارتباط با Cpu استفاده می كنند.
2) سیگنالهای كنترلی مربوط به DMA :
DMA مخفف Direct Memory Access است و قابلیتی است كه در پردازنده های جدید مورد استفاده قرار گرفته است . این ویژگی ، امكان ارتباط مستقیم بین حافظه و ادوات جانبی بدون دخالت CPU را فراهم می آورد .
3) سیگنالهای كنترلی مربوط به كنترل گذرگاه :
این سیگنالهای كنترلی بر ورود و خروج داده و آدرس از طریق گذرگاهای داده و همچنین آدرس و كانالهای DMA نظارت می كند.