8- واجهة الناقل والنواقل  Bus Interface&Buses

دعنى أوضح لك عزيزى الطالب ما هو "الناقل BUS" ??

الناقل : هو عبارة عن مسار كهربى بين الأجهزة المتعددة داخل الكمبيوتر لتبادل البيانات والمعلومات فيما بينهم . ويمكن تصنيف النواقل على حسب وظائفها ، وبشكل أو باّخر فإن هناك نوعين من النواقل...

1- نواقل داخلية (داخل شريحة المعالج) :والتى تنقل البيانات من وإلى وحدة الحساب والمنطق.
2- نواقل خارجية :تربط تبادل البيانات بين شريحة المعالج والأجزاء الخارجية مثل "الإدخال والإخراج" و"الذاكرة وربطهم بشريحة المعالج .

أولاً- النواقل الخارجية External Buses

فى بداية ظهور الكمبيوتر كان يمتلك ناقل خارجى يسمى " ناقل التحكم System Bus" وكان يحتوى من 100:50 من الأ سلاك النحاسية المتوازية على اللوحة الأم ،والذى يقوم بتوصيل المعالج بالذاكرة ووحدات الإدخال والإخراج .

أما فى الأجهزة الحديثة فإنها تمتلك ناقل ذو غرض خاص بين المعالج والذاكرة واخر لوحدات الإدخال والإخراج . كما هو موضح بالشكل التالى ...

فالسؤال الأن عزيزى الطالب : ماهى انواع تلك الفئة من النواقل؟؟

على مر تطور أجيال الكمبيوتر ظهرت انواع مختلفة من النواقل ؟؟ ومنها.....
 

كيف يعمل الناقل ؟؟

بعض المكونات التى تلتحق بالناقل وبإمكانها أن تقوم بنقل "الناقل" وتتحكم فى مساره ويطلق عليها "السيد Master" .والمكونات الأخرى تكون سلبية وتظل فى انتظار الطلب ويطلق عليها " التابع Slave". فمثلا عندما يرسل المعالج الأمر إلى القرص لكى يكتب أو يقرأ بطريقة ما فإن المعالج يكون بمثابة " السيد Master" ويكون القرص بمثابة " التابع Slave" ، ثم يتغير الوضع بعد ذلك عندما يرسل الديسك الأمر للذاكرة للموافقة على الكلمة المقروءة من الديسك فيكون الديسك فى موضع " السيد " والذاكرة فى موضع "التابع" . وفى كل الأحوال لاتكون الذاكرة فى موضع "السيد" أبداً .

والجدول التالى يوضح أمثلة للنواقل "السيد والتابع"

واجهة النواقل Bus Interface

إن الإشارات الثنائية التى تخرجها وحدات الكمبيوتر ليست بالقوة الكافية والتى تدير النواقل ، وخاصة إذا كانت هذه الأجهزة بالقدر الكبير ،ولهذا السبب فإن معظم النواقل "السيد" تتصل بالناقل من خلال شريحة يطلق عليها " سواقة الناقل Bus Driver" . أما النواقل المستخدمه "كتابع" تستخدم وحدة تسمى " مستقبل الناقل Bus Receiver" ، اما الوحدات التى تعمل كماستر وسلاف للنواقل فترتبط بوحدة يطلق عليها " المرسل المستقبل للناقل Transceiver Bus"

ومثله كالمعالج ،يمتلك الناقل عنوان، بيان، وخطوط تحكم ، والناقل النموذجى يحتوى على :خط لقراءة الذاكرة ،وخط للكتابة على الذاكرة ،وخط قراءة للإدخال والإخراج ،وخط كتابة للإدخال والإخراج .... وهكذا.

وبين المعالج والنواقل توجد وحدة " مترجم الشفرة Decoder" والتى تكمن وظيفته فى تحويل الشفرة المكونه من ثلاث مستويات المشروحه بأعلى والتى تمثل 3بت ويفصلها إلى ثلاث إشارات منفصلة يمكن أن تساق من خلال خطوط النواقل

عرض الناقل Bus Width:

كلما زادت عدد خطوط العنونه فى ناقل ما ، كلما مكن ذلك المعالج من عنونه نفس العدد داخل الذاكرة ،ولكى نسمح بذاكرة كبيرة يتطلب ذلك كثير من خطوط العنونه ، وهذا الأمر يتطلب ان يزيد عرض الناقل ليصبع عدد الأسلاك النحاسية المكونه له أعلى مما يؤدى إلى شغل مساحة كبيرة على اللوحة الأم مما يؤدى الى ارتفاع سعر انتاجه . فالنظام ذو 64 خط عنونه مع ذاكرة I32 Byte سوف يتكلف أعلى من ذاكرة 32 خط عنونه وبنفس الحجم .               

أمثلة على النواقل الخارجية :

The ISA Bus (Industry Standard Architectures)

PCI Bus (Peripheral Component Interconnect)

Universal Serial Bus (USB)

AGP Bus (Accelerated Graphics Port)

للخلف- صفحة 3 - للأمام