Архитектура КПК Pocket PC | Гаджетус

Архитектура КПК Pocket PC

Типовая архитектура мультимедийного КПК на базе процессора Strong ARM SA -1110

Архитектурой КПК называют набор их основных компонентов с указанием связей между ними. Фактически архитектура это функциональная схема КПК. Машины класса Pocket PC и Pocket PC 2002 имеют очень мало различий в своей архитектуре. Это связано с тем, что их архитектура предписана рекомендациями разработчика микропроцессоров — корпорации Intel и производителя операционной системы Windows СЕ 3.0 — корпорации Microsoft. Рекомендуемая архитектура мультимедийного КПК класса Pocket PC 2002 показана на рисунке.

Все имеющиеся на рынке КПК класса Pocket PC 2002 соответствуют архитектуре, представленной на рисунке. Хотя, разумеется, у тех или иных моделей могут быть отдельные отличия и нюансы — например наличие или отсутствие физически реализованной клавиатуры, графический манипулятор иного типа, чем мышь, сменные карты разного типа и т. д. Однако в целом надо отметить, что архитектура КПК не содержит каких-либо серьезных ограничений в сравнении с архитектурой настольных ПК или ноутбуков. Отсюда можно сделать вывод, что их принципиальные возможности идентичны.

Архитектуру на рисунке принято называть шинной архитектурой. В ее основе лежит системная шина, которую (довольно условно) можно разбить на три функционально различные шины:

Шина данных — двунаправленная шина, по которой данные от различных периферийных устройств подаются в процессор или, напротив, посылаются от процессора в эти устройства.

Шина адресов — однонаправленная шина, по которой от процессора посылаются сигналы, указывающие на адрес того или иного периферийного устройства.

Управляющая шина — двунаправленная шина, по которой передаются управляющие сигналы, обеспечивающие заданную последовательность работы микропроцессора и различных периферийных устройств компьютера.

Помимо внешних шин, которыми микропроцессор соединяется с различными периферийными (относительно его) устройствами, он обычно имеет свои встроенные шины, которые формируются на его чипе. Размеры чипа малы, а потому такие шины могут иметь более высокие частоты работы.

В современных мобильных ПК используется внешняя шина PCI (Peripherial Component Interconnect). Стандарт ее был предложен и разработан фирмой Intel, заинтересованной в более полном использовании своих микропроцессоров 486 и Pentium. Шина PCI хорошо буферизирована и допускает работу с частотами до 33 МГц. При 32-х разрядах частота работы шины была доведена до 133 МГц и постепенно будет расти и в дальнейшем. Более старые типы шин применительно к таким новым компьютерам, как КПК, рассматривать уже не стоит.

Для портативных компьютеров был разработан свой стандарт шины для модулей PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) или PC Card. Это средства подключения к КПК модулей дополнительной памяти, накопителей на жестких и гибких дисках, факс-модемов и т. д. Конструктивное исполнение таких модулей отличается миниатюрностью — соответствующие карты, называемые PC Cards или PC-карты, в виде плоских тонких коробочек вставляются в специальный отсек мобильного компьютера и соединяют его с периферийным оборудованием.

По стандарту возможно подключение до 4080 PC-карт, но на самом деле в ноутбуках используется всего 1—2 карты и лишь иногда больше. Шина карты адресует до 64 Мбайт памяти, имеет разрядность данных 16 бит и максимальную частоту 33 МГц. Прямой доступ к памяти DMA и Bus-Mastering не поддерживаются. Это говорит о том, что устройства на основе этой шины существенно уступают по производительности устройствам настольных ПК на основе шины PCI. А потому в ноутбуках эта шина используется для подключения не очень скоростных устройств.

Несмотря на мощь главной шины PCI, есть критические пути прохождения сигналов, где частоты шины и ее пропускной способности явно недостаточно. Например, это путь сигналов от микропроцессора к видеоадаптеру. Для устранения этого корпорацией Intel была создана специальная высокоскоростная магистральная шина AGP (Accelerated Graphic Port — ускоренный графический порт) со своим разъемом (в настольных ПК). В несколько упрощенном варианте эти шины используются и в КПК.

Важным параметром системной шины является частота ее работы. У настольных ПК она имеет значение от 60 до 800 МГц в зависимости от типа шины, причем более высокие частоты относятся к встроенным в микропроцессор шинам. В КПК частота шины достигает примерно 50 МГц для шины данных и 100 МГц для шины адресов. При этом явно она указана только в КПК корпорации Hewlett Packard типа Jornada 568. Число проводов шины данных задает ее разрядность. Это один из важнейших параметров не только шины, но и микропроцессора и компьютера. Если первые процессоры имели разрядность 4, то современные — 32 и 64. Разрядность процессоров современных ноутбуков равна 32, хотя есть прецеденты применения и 64-разрядных процессоров.