» Статьи о COM-портах » Мультипортовые платы
Мультипортовые платы
Не секрет, что на производительность компьютера влияют не только характеристики центрального процессора, но и то, как будет использован ресурс процессора в среде операционной системы. Особенно, если дело касается такого узкого места, как доступ к портам ввода-вывода. Для сложных вычислительных систем эти параметры становятся критической величиной, оценка которой служит показателем эффективности того или иного аппаратного решения.
Устойчивость к сбоям, гарантированная совместимость с программным и аппаратным обеспечением всегда остаются ключевым моментом, особенно для многоканальных устройств передачи данных какими являются мультипортовые платы (мультиплексоры) последовательных портов.
Принципы построения мультиплексоров долгое время неразрывно связывались с архитектурой ISA. Считалось, что нет смысла переносить такие решения на PCI из-за существенного удорожания изделий. Львиная доля затрат включает в себя драйверную поддержку, за которую пользователям устройств для шины ISA платить не приходится, рассчитывая на встроенные возможности операционных систем.
Компания IC Book предлагает на рынок коммуникационных устройств линейку мультипортовых PCI адаптеров. Высокие требования, предъявляемые к эффективности вычислительного процесса, были выбраны в качестве отправной точки для поиска нестандартных решений.
Серию открывает младшая модель, предназначенная для обслуживания четырех асинхронных портов RS232, — мультиплексор Gunboat x4. Все изделия семейства построены на основе контроллера PCI собственной разработки. В контроллере PCI применяются оригинальные технологии ChipGuard™ и LowLatency™, с помощью которых достигается производительность, позволяющая устройству работать на частотах шины до 66 МГц. Идея LowLatency™ состоит в том, чтобы минимизировать время доступа к портам, сохранив при этом достоверность данных регистров UART в каждом цикле операции чтения/записи и значительно снизить загрузку центрального процессора. Стабильность результатов обеспечивает механизм ChipGuard™, который предупреждает возникновение коллизий и, как следствие, — непродуктивное использование шины.
Для дома и офиса выпускаются мультипортовые платы Gunboat x4 Low Profile, а Gunboat x4 Pro предназначены для управляющих компьютеров и серверов начального уровня. Конструктивные отличия версий Lite и Pro состоит в способе подключения периферийных устройств. В первом случае подключение выполняется стандартными разъемами DB9/DB25, а во втором — дополнительными кабелями. Отличительная особенность адаптеров по сравнению с аналогичными платами других производителей — возможность использования как стандартного Plug-and-Play механизма назначения адресов портов ввода-вывода, так и режима Legacy с ручным выбором базового адреса портов. Это значительно упрощает работу в операционных системах, где поддержка PnP не используется.
Максимальная документированная скорость портов ввода/вывода в стандартной поставке составляет 115200 бод. Тем не менее, возможности платы Gunboat x4 могут быть расширены для работы на повышенных скоростях вплоть до 460 Кбод. Семейство Gunboat x4 реализовано на базе контроллеров последовательного интерфейса Exar ST16C554 (буфер FIFO 16 байт). Предусмотрено также применение других контроллеров с увеличенными буферами FIFO. Адаптеры поддерживают расширенный регистр прерываний (ILR — Interrupt Latch Register) в соответствии с рекомендациями DigiBoard.
Мультиплексор Ironclad x8 — оптимальное решение для управляющих систем и серверов корпоративного доступа — представлена двумя моделями, главное отличие которых состоит в глубине используемого буфера FIFO. Плата Ironclad x8 Lite реализована на базе контроллеров последовательного интерфейса Exar ST16C554 с 16 байтным FIFO буфером. В модели Ironclad x8 PRO используются контроллеры Exar ST16C654 с буфером FIFO в 64 байта.Как и устройства из семейства Gunboat, все мультиплексоры Ironclad построены на основе контроллера PCI собственной разработки. Аналогично использование стандартного Plug-and-Play механизма и режима Legacy с ручным выбором базового адреса портов.
Адаптеры поддерживают расширенный регистр прерываний (ILR — Interrupt Latch Register) в соответствии с рекомендациями DigiBoard. Использование ILR позволяет уменьшить количество обращений операционной системы к мультиплексору и таким образом значительно снизить загрузку процессора. Каждый канал мультиплексора Ironclad x8 Lite/PRO независимо от всех остальных может быть настроен на одну из скоростей в диапазоне от 1200 до 460200 бод.
Адаптеры Dreadnought — уникальное решение для многоканальных платформ с эффективным токопотреблением. Мультиплексоры представлены двумя моделями, ориентированными на работу в различных операционных системах. Адаптер Dreadnought x16 Pro позволяет максимально использовать ресурсы Linux, в то время когда Dreadnought x16 Lite — многоцелевое устройство для таких ОС, как Windows 2000/XP, FreeBSD. В отличие от младших моделей эти устройства эксплуатируются только в режиме стандартного Plug-and-Play механизма назначения адресов.
Мультиплексор Dreadnought x16 Lite реализован на базе контроллеров последовательного интерфейса Exar ST16C554, глубина буфера FIFO которого составляет 16 байт. Максимальная скорость передачи данных — 460800 бод. Версия Dreadnought x16 Pro оснащена чипом TL16C754 с увеличенной глубиной FIFO. В сеансе операционной системы каждый канал мультиплексора независимо от всех остальных может быть настроен на одну из скоростей в диапазоне до 921 Кбод с помощью соответствующего драйвера.
Материал предоставлен компанией IC Book Labs,
публикуется на правах рекламы.
28.06.2025
