Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Системная плата. Внешние интерфейсы





 

Системная (system board, SB), или объединительная, материнская (mother board, MB) плата — это важнейшая часть компьютера, содержащая его основные электронные компоненты. С помощью материнской платы осуществляется взаимодействие между большинством устройств машины.

Конструктивно MB настольного ПК представляет собой печатную плату площадью 100-150 см2, на которой размещается большое число различных микросхем, разъемов и других элементов.

 

Существуют две основных разновидности конструкции системной платы (СП):

- на плате жестко закреплены все необходимые для работы микросхемы — сейчас такие платы используются лишь в простейших домашних компьютерах, называемых одноплатными;

- непосредственно на системной плате размещается лишь минимальное количество микросхем, а все остальные компоненты объединяются при помощи системной шины и конструктивно устанавливаются на дополнительных платах (платах расширения)} устанавливаемых в специальные разъемы (слоты), имеющиеся на материнской плате; компьютеры, использующие такую технологию, относятся к вычислительным системам с шинной архитектурой.

 

Современные персональные компьютеры имеют именно шинную архитектуру.

На системной плате непосредственно расположены:

- разъем для подключения микропроцессора;

- набор системных микросхем (чипсет, chipset), обеспечивающих работу микропроцессора и других узлов машины;

- микросхема постоянного запоминающего устройства, содержащего программы базовой системы ввода-вывода (Basic Input-Output System — BIOS);

- микросхема энергонезависимой памяти (питается от автономного расположенного на MB аккумулятора) по типу используемых в ней полевых транзисторов называемая CMOS.

- микросхемы кэш-памяти 2-го уровня (если они отсутствуют на плате микропроцессора) или 3-го уровня;

- разъемы для подключения модулей оперативной памяти;

- наборы микросхем и разъемы для системных, локальных и периферийных интерфейсов;

- микросхемы мультимедийных устройств и т. д.

 

В настоящее время десятки фирм выпускают большое число системных плат, различающихся и конструктивно, и по типу поддерживаемых ими микропроцессоров, и по тактовой частоте их работы, и по величине рабочих напряжений и т. д.

Так, по типу

поддерживаемых Intel-микропроцессоров, СП следует разделить на следующие группы.

- Платы, рассчитанные на МП 8086, 8088, в новых компьютерах они уже не применяются более десятка лет, но кое-где, особенно в нашей стране, их найти еще можно.

- Платы для МП 80286 тоже устарели, но кое-где еще используются (для МП 80386 и выше они непригодны).

- Платы для микропроцессоров 80386 и 80486 используются в соответствующих ПК прежних лет выпуска. Следует иметь в виду, что системные платы, установленные в компьютерах с МП 80386, часто не пригодны для установки МП 80486, а в компьютерах с МП 80486 чаще всего несовместимы с МП Pentium (в случае модернизации (upgrade) при замене МП приходится менять и системные платы); некоторые из плат этой группы позволяют устанавливать дополнительно МП Over Drive, расширяющий характеристики основного микропроцессора до уровня характеристик МП Pentium. В этой группе определены многие важные параметры системных плат, характеризующие современные СП и поныне, в частности, стандартным стал тип микропроцессорного разъема с нулевым усилием сочленения (тип ZIF — Zero Insertion Force), что позволяет проводить замену МП в домашних условиях без применения специальных инструментов.

- Платы для МП Pentium и Pentium Pro рассчитаны на напряжения питания 3,3 и 5 В и тактовые частоты 60, 66, 75 МГц. СП, ориентированные на МП Pentium Pro, отличаются лишь другим процессорным разъемом и отсутствием кэш-памяти второго уровня, которая интегрирована непосредственно на плату МП.

- Платы для МП Pentium MMX, отличающиеся от плат для МП Pentium и Pentium Pro двумя раздельными напряжениями питания (2,8 и 3,3 В), наличием модифицированного процессорного разъема Socket 7 и специальной микросхемы BIOS, поддерживающей ММХ.

- СП для МП Pentium II (а также и Celeron) имеют разъем Slot 1 или Socket 370, пониженное напряжение питания 2,0 В; у них отсутствует кэш-память 2-го уровня. Материнские платы этой группы (в частности, с чипсетами iBX) впервые могут работать с тактовыми частотами 100, 133, 150 МГц.

- СП для микропроцессоров Pentium III с разъемами типа Socket 370 (для Xeon — Slot 2) используют еще более низкие напряжения — 1,65 В и работают с чипсетами iBX, iGX, iZX, i810, i815, i820, i840, VIA Apollo Pro и некоторыми другими, поддерживающими тактовые частоты от 100 до 266 МГц.

- СП для микропроцессоров Pentium 4 с разъемами Socket 423 или Socket 478, раздельными напряжениями питания пяти уровней от 1,1 до 1,8 В, на чипсетах i850 и более новых, поддерживающие тактовые частоты до 400 МГц.

- Системные платы для процессоров Pentium 4 с ядром Prescott и разъемом LGA 775, поддерживающие тактовые частоты до 800 МГц с чипсетами серии 900.

Форм-фактор – определяет внешние размеры системных плат, но и ряд специфических параметров, характеризующих функциональные и эксплуатационные свойства системных плат

 

- Full-size АТ размером 12 х 13,8 дюйма (использовались в первых моделях IBM PC, сейчас не выпускаются);

- Baby АТ — имеют размеры 8,57 х 13,04 дюйма. Их разновидность Mini АТ — 8,57 х 9,85 дюйма; они могут устанавливаться во все корпуса, кроме Slim line (выпускаются, но также постепенно устаревают);

- полномасштабные платы АТ — отличаются от Baby АТ только размером (ширина их составляет 12 дюймов, что затрудняет установку в корпус);

- LPX и Mini LPX размерами 9x13 и 8,2x10,4 дюйма соответственно — устанавливаются в сверхнизкие корпуса SlimLine;

- ATX — самый популярный формат системной платы размером 9,6 х 12 дюймов, отличающийся от Baby АТ более удобным расположением элементов на плате (позволяет легко без снятия платы менять ее элементы), лучшей вентиляцией (не требуется устанавливать отдельный вентилятор на микропроцессор), наличием разъема универсальной шины USB и возможностью дистанционного выключения питания компьютера с модема или по локальной сети. На плате установлены разъемы только под модули оперативной памяти DRAM.

- В 1997 году была представлена модификация MiniATX — СП размером 9,6 х 9,6 дюймов.

- В 2002 году Intel анонсировала плату формата ВТХ (Balanced Technology extended — расширенная сбалансированная технология), призванную начиная с 2005 года активно заменять плату АТХ, поскольку ВТХ имеет обособленные области для разного типа комплектующих и линейное расположение компонентов, что обеспечивает меньшие взаимные тепловые и электромагнитные влияния компонентов друг на друга, лучшее охлаждение, низкий уровень шума системы охлаждения и более удобную раскладку этих компонентов для построения малогабаритных систем. Спецификация ВТХ 1.0 оговаривает три размера материнских плат: ВТХ, Micro ВТХ и Pico ВТХ. Ширина плат ВТХ составляет 325 мм, Micro ВТХ — 264 мм и Pico ВТХ — 203 мм. Модификация ВТХ предназначена для стандартных настольных компьютеров, Micro ВТХ и Pico ВТХ — для компактных мобильных и промышленных систем. На платах ВТХ используется термальный модуль, который позволит сохранять на низком уровне температуры ключевых компонентов, включая процессор Pentium 4 Prescott, выделяющий большое количество тепла, системный и графический чипсеты.

 

Чипсеты определяют во многом тактовую частоту шин СП; обес­печивают надлежащую работу микропроцессора, системной шины, интерфейсов взаимодействия с оперативной памятью и другими компонентами ПК.

Иными словами, тип набора в основном определяет функциональные возможности платы:

- типы поддерживаемых процессоров;

- структуру и объем кэш-памяти;

- возможные сочетания типов и объемов модулей памяти;

- поддержку режимов энергосбережения;

- возможность программной настройки параметров и т. п.

 

Современные системные наборы состоят из двух базовых микросхем с условными именами северный мост (North bridge) и южный мост (South bridge).

Северный мост обеспечивает управление четырьмя компонентами: шиной опера­тивной памяти, интерфейсными шинами PCI, AGP (или PCI Express х16) и сис­темной шиной МП, поэтому его часто называют Memory Controller Hub (МСН).

Южный мост имеет в своем составе контроллеры (адаптеры) дисководов, кла­виатуры, мыши; управляет интерфейсными шинами IDE/АТА, SCSI, USB, SATA, SAS, IEEE 1284, PCI Express xl; его часто называют I/O Controller Hub (ICH), а иногда и функциональным контроллером.

 

В 2003 году фирма ASUS представила на рынке серию системных плат AI (Artificial Intelligence — «искусственный разум»), имеющих наряду с прилагаемым к ним программным обеспечением фирменных функций весьма удобный пользовательский интерфейс.

Системные платы ASUS Р4Р800 и ASUS Р4С800 поддерживают такие, например, интеллектуальные технологии:

- AI Net — диагностика состояния локальных компьютерных сетей (с помощью специальной прилагаемой утилиты Virtual Cable Nester) и поддержание высокой (1 Гбит/с) пропускной способности сети с помощью встроенного контроллера;

- AI BIOS — обнаружение сбоев в программах BIOS: при обновлении программ и при атаках вирусов функция CrashFree BIOS обнаруживает сбои и выполняет ввод нового программного кода с системной дискеты;

- AI Overclocking — подстройка частоты микропроцессора — автоматический разгон процессора (увеличение его частоты на 33 %) в допустимых случаях с одновременной подстройкой напряжения питания модулей оперативной памяти и видеоадаптера; выполняется также регулировка скорости вращения процессорного вентилятора;

- AI Audio — обнаружение подключения аудиоустройств и др.;

- функции автоматической диагностики каналов связи локальных компьютерных сетей, имеют технологии восстановления программ BIOS, функции управления стереозвуком.

 

При выборе системной платы следует учитывать:

□ микропроцессор, который должен быть установлен на плате;

□ типоразмер системной платы (должен быть согласован с возможностями сис­темного блока);

□ тактовую частоту, на которой работает системная плата;

□ набор основных и вспомогательных микросхем (чипсет), обеспечивающих эффективную работу ПК;

□ основную, локальные и периферийные шины, с которыми плата может рабо­тать, и количество слотов для них;

□ наличие или возможность установки кэш-памяти;

□ наличие разъемов для подсоединения микросхем (разъем для процессора Over Drive, слоты для микросхем памяти и т. д.).

Интерфейс (interface)[1] — совокупность средств сопряжения и связи, обеспечи­вающая эффективное взаимодействие систем или их частей. В интерфейсе обыч­но предусмотрено сопряжение на двух уровнях:

□ механическом (провода, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов и т. п.);

□ логическом (сигналы, их длительности, полярности, частоты и амплитуда, про­токолы взаимодействия).

В современных интерфейсах для формирования стандарта подключения устройств к системе широко используются наборы микросхем, генерирующих стандартные сигналы. Это существенно усложняет и удорожает не только сам интерфейс, но и компьютер в целом.

Все интерфейсы ЭВМ можно разделить на внутримашинные и внешние.

 

Внешние интерфейсы обеспечивают связь компьютера с внеш­ними (периферийными) устройствами и другими компьютерами.

 

Периферийные шины обеспечивают связь центральных устройств машины с внеш­ними устройствами (дисковые накопители, клавиатура, мышь, сканер и др.). Они являются внешними интерфейсами ЭВМ, отличаются большим разнообра­зием.

- Периферийные шины IDE (Integrated Drive Electronics), АТА (AT — Attach­ment — подключаемый к AT), EIDE (Enhanced IDE), SCSI (Small Computer System Interface) используются чаще всего в качестве интерфейса только для внешних запоминающих устройств.

- Интерфейс АТА, широко известный и под именем Integrated Drive Electro­nics (IDE), предложен в 1988 году пользователям ПК IBM PC АТ. Он огра­ничивает емкость одного накопителя 504 Мбайт (по причине организации адресного пространства в традиционной BIOS «головка—цилиндр—сектор»: 16 головок х 1024 цилиндра х 63 сектора х 512 байт в секторе в 504 Мбайт = в 528 482 304 байт) и обеспечивает теоретическую скорость передачи данных 5-10 Мбайт/с.

На материнских платах реализованы два канала IDE, к каждому из которых воз­можно подключение до двух устройств.

- SCSI (Small Computer System Interface) является более сложным и мощным интерфейсом и широко используется в трех версиях: SCSI-1, SCSI-2 и SCSI-3. Это универсальные периферийные интерфейсы для любых классов внешних устройств.

 

Date: 2015-05-23; view: 1718; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию