Открытая архитектура IBM-PC и ее развитие

Впервые реализованная в машинах IBM PC, IBM PC/XT и PC/AT концепция открытой архитектуры предполагает, что периферийные устройства связываются с ЦУ (процессор и ОП) посредством сменных карт расширения (или адаптеров), содержащих электронику, согласующую ЦУ и периферию — рис. 4. Развитие или замена одних внешних устройств на дру­гие в таких условиях сопровождается простой заменой карты.

Рис. 4. Открытая архитектура IBM PC:

/ — системная плата (процессор, память, chipset); 2 — внутренний интерфейс (ISA, MCA, SCSI, LPC, AGP, HyperTransport и пр.); З — плата расширения (адаптер, интерфейсная карта, контроллер внешнего устройства); 4 — интерфейс внешнего устройства (RS-232, Centronics, USB, Firewire, инфракрасный, eSATA, Bluetooth и пр.); 5 — периферийное устройство (клавиатура, монитор, принтер, сканер и пр.)

Системные платы и их разновидности. Системную плату также называют главной (mainboard) или материнской (motherboard), иногда — объединительной платой. Это — основная монтажная схема внутри ПК, на которой располагаются процессор, память, слоты расширения и которая непосредственно или косвенно присоединяется к каждой части ПК.

На рисунках ниже иллюстрируются компоненты для двух типичных плат:

• Baby AT (BAT), где используется разъем Socket 7 для присоединения процессора, приблизительно 1995 г. (рис. 5, 7, а);

• АТХ с разъемом Slot 1 для присоединения процессора Pentium II, типичный для системных плат, на рынке с конца 1998 г. (рис. 6, 7, б).

Рис. 5 Плата BAT

Рис. 6 Плата ATX

Открытая архитектура первых ПК предполагала минимум устройств, контроллеры которых были интегрированы в системную плату (например, порт для клавиатуры). Все остальные, включая адаптер дисплея, принтера, модема, НГМД или контроллер жесткого диска, являлись дополнительными компонентами, подключаемыми через разъемы расширения.

В конце 1990-х гг. обозначилась тенденция к помещению адаптеров периферийных устройств непосредственно на системную плату и через какое-то время было интегрировано значительное количество устройств, однако многие из них — графика, сетевой интерфейс, устройства SCSI и звуковые — все же продолжали оставаться съемными. Этот процесс шел медленно, например порты ввода-вывода и контроллеры диска еще в 1995 г. часто размещались на платах расширения. Изготовители посто­янно экспериментировали с различными уровнями интеграции, встраивая некоторые или даже все эти компоненты в системную плату. Однако есть очевидное препятствие — труднее модерни­зировать сборку, поскольку интегрированные компоненты не могут быть удалены. Для высокоинтегрированных системных плат часто требуется нестандартный корпус, при этом для замены отдельного дефектного компонента может потребоваться вь браковка системной платы.

Следовательно, те части системы, спецификация которы изменяется наиболее быстро — оперативная память, центральный процессор и графика — целесообразнее размещать в гнезда для облегчения замены. Точно так же обычно удаляются из основной спецификации (чтобы уменьшить затраты) компоненты используемые не всеми пользователями, например сетевые интерфейсы или SCSI.

Рис. 7. Разъемы и интерфейсы, размещенные на задней панели корпусов:

а — плата Baby AT (схематическое изображение), б — АТХ (то же); в — общий вид некоторых типов внешних интерфейсов:

1—- разъем для подсоединения шнура электропитания монитора (на АТХ-корпусах может отсутствовать);

2 — разъем для подключения компьютера к сети переменного тока;

3 — разъем для подсоединения клавиатуры PS/2 (мини-DIN, 6 штырьков);

4 — разъем для под­соединения клавиатуры DIN-5;

5 — разъем для подключения мыши PS/2;

6 — USB—порты;

7 — последовательный порт (COM2);

8 — последовательный порт (COMI);

9 — параллельный порт (LPT);

10 - видеовыход (VGA/SVGA): 1

11 — разъем для подключения локальной сети (в соответствии с моделью компьютера);

12 — MIDI/Game порт (в соответствии с моделью компьютера);

13 — гнезда для подключения внешних аудиосистем (в соответствии с моделью компьютера)

Дата добавления: 2013-12-13