Принцип работы

После включения кнопки Power, блок питания за считанные доли секунд начинает преобразовывать сетевое напряжение в низкие напряжения и включает свой вентилятор. После этого он отправляет сигнал тактовому генератору на системной плате. Генератор затем отправляет сообщение CPU и начинается тестирование системы (м/сBIOS). Затем ПК работает в соответствии с инструкциями указанными в специальной м/с ПЗУ (ROM BIOS), те. Проверяются все устройства системы (CPU, дисководы, контроллеры устройств и т.д), и все сведения отображаются на мониторе.

Примечание: Содержимое ПЗУ может быть изменено, ее можно заменить или обновить, чтобы ПК выполнял другие инструкции.

Далее BIOS пытается загрузить операционную систему.

«Разновидности и основные характеристики материнских плат»

Размеры материнских плат, отверстия внутри платы, которые соединяют ее с дном корпуса стандартизированы. Все слышали, что системные блоки бывают разных размеров: одни представляют собой небольшой горизонтальный «чемоданчик», другие -вертикальные «башни». Эти различия в размерах тесно взаимосвязаны с размерами и функциональными возможностями материнских плат.

Существует две главные характеристики материнских плат: Форм фактор, чипсет

A)

Форм-фактор – это комбинация физических характеристик (размер, форма, расположение крепежных отверстий, тип разъема питания, тип и расположение портов), т.е – это общее расположение на ней основных м/с, слотов, ее форма и размер.

Основные размеры материнских плат различных стандартов

Обозначение	Размер, см
Baby AT (BAT) АТ LPX Mini LPX   ATX Flex ATX MicroATX MiniATX NLX	21,59×25,4-33,0 30,48×27,94-33,0 22,86×27,94-33,0 20,32-24,38×25,4-27,94   30,48×24,38 22,86×19,05 24,38,×24,38 28,44×20,82 20,32-24,38×25,4-27,94

• АТ, Baby AT (BAT), LPX эти форм-факторы использовались в 1984г. и к настоящему времени уже выходят из употребления;
• ATX, (ее производные Flex ATX, MicroATX, MiniATX). Фирма Intel в 1995г. перешла на новый формат. Почти все современные ПК изготавливаются в этом формате.

Формат АТХ предусматривает:

1. интеграцию (количество размещаемых элементов) на материнской плате станд. периферийных устройств: контроллеров дисководов и винчестеров, параллельных и последовательных портов, видео и звуковых адаптеров, модемов …
2. Изменение местоположения миркропроцессора и модулей памяти на материеской плате. Они располагаются около вентилятора блока питания (не мешают картам расширения и их легко заменить).
3. Перемещение разъемов контроллеров ввода/вывода, ближе к накопителям, что способствует уменьшению длины внутренних кабелей.
• NLX В 1997г. был предложен этот стандарт. Согласно этому стандарту, в ПК устанавливается ризер-карта. Она имеет стандартные слоты PCI и ISA (в них вставляются необходимые карты расширения.

Особенности ризер-карты. Материнская плата вставляется в специальный (слот)разъем. Этот разъем содержит информационную шину и шину питания. После установки материнская плата автоматически оказывается подключенной к шине питания.

На ризер- карте располагаются различные разъемы, которые раньше располагались на материнской плате -IDE, FDD, USB.

Ø IDE (integrated disk electronics – встроенная электроника для диска) - интерфейс для связи внешних устройств с материнской платой.

Ø FDD дисковод жестких дисков;

Ø USB – (Universal Serial Bus) - универсальная последовательная шина). Этот интерфейс служит для подключения различных внешних устройств. Предусматривает присоединение до 127 внешних устройств к одному USB-каналу (по принципу общей шины) и допускает «горячее (т.е без отключения питания) подключение устройств.

Преимущества стандарта NLX:

1. Возможность замены материнской платы;

2. Удобный доступ к кабелям, модулям памяти, картам расширения;

3. Существенное сокращение длины кабелей;

4. Возможность замены CPU;

5. Возможность применения 2-х процессорных систем.

Б) Чипсет Чипсет - один из самых изменчивых компонентов компьютерной системы, поскольку он должен обеспечивать поддержку новшеств на всех фронтах: и в области интерфейсов периферии и периферии и при модификации системной шины и при появлении новых типов памяти и т.д. В общем, любая серьезная инновация в сфере ПК почти неизбежно влечет разработку новых чипсетов.

Отсюда вытекают следующие последствия:

• С одной стороны переход на более современный чипсет вынуждает менять недешевую системную плату, учитывая при этом совместимость прежних компонентов (дисководы, блоки питания и т.д) с новой системной платой.

· С другой стороны новый чипсет открывает перспективу длительной эксплуатации компьютерной системы с опорой на новые возможности.

Для того чтобы процессор в персональном компьютере мог работать в полную силу, ему требуется помощь от специализированных микросхем, которые берут на себя рутинную работу с оперативной памятью и периферийными устройствами. Комплект таких вспомогательных микросхем носит название чипсет. Для каждого класса процессоров разрабатывается свой набор чипсетов, имеющий буквенно-цифровой индекс с весьма запутанным принципом классификации

Чипсет (chipset) – набор микросхем, на основе которых строится материнская плата (это связующая логика). Чипсет определяет возможности материнской платы, ее главные характеристики: типы поддерживаемых процессоров, м/с памяти, типы и скорости шин, наличие или отсутствие AGP и USB (стандарты системных шин).

Чипсет используются для:

Ø передачи информации из одной части материнки в другую;

Ø выполняют функцию определения адреса в ROM или в RAM;

Ø выполняют адресацию соответствующей м/с или модулей SIMM и DIMM для получения информации в нужном месте;

М/с чипсета интегрированы (впаяны) в материнскую плату и поэтому их нельзя заменить.

Традиционно сложилось так, что главные элементы чипсета называют «северным» и «южным» мостом. Хотя ныне архитектура чипсетов претерпела немало изменений и в некоторых моделях их именуют по другому (например, узлами – хабами), в общих чертах она остается «мостовой», т.е состоящая их 2 частей.

Структурная схема чипсета

CPU

Системная шина

Cеверный мост GMCH

Южный мост ICH2

Видеокарта AGP

Оперативная память

USB контроллеры (внешн. устройства)

Интерфейс локальной сети  

Шина PCI

Накопители

Видеоплата

Шина AGP

Микросхема GMCH (северный мост ) обеспечивает связь между CPU, памятью и видеокартой (компонентами с высокой пропускной способностью).

Тем самым параметры северного моста определяют платформенную ориентацию (тип поддерживаемых процессоров и памяти) и масштабируемость (т.е возможность модернизации платформы бнз замены чипсета). (см Мураховский Стр.106-107)

Микросхема ICH2 (южный мост) – это контроллер периферийных устройств. Она работает с компонентами, имеющими низкую и среднюю пропускную способность (шина PCI, порт USB и т.д).

Часто к одной модели северного моста могут подключаться разные варианты южного моста. Чем новее модификации интерфейсов, чем больше поддерживаемых портов, тем лучше.

Рассмотрим интерфейсы, которые может поддерживать южный мост или интегрированные на системной плате устройства:

1. PCI – для подключения плат расширения;

2. IDE (ATA, ATAPI) – для подключения внутренних накопителей;

3. USB – для работы с внешними периферийными устройствами;

4. AC`97(МС`97) -0 для подключения устройств записивоспроизведения;

5. Fire Wire –для работы со скоростной периферией и подключения к локальной сети;

6. Ethernet - для подключения к локальной сети;

7. COM (последовательный) порт (устаревающий);

8. LPT параллельный порт(устаревающий);

9. Порт Game/MIDI (устаревающий) для подключения джойстика или муз. Клавиатуры;

10. PS/2 (устаревающий) для подключения клавиатуры и мыши;

11. IrDA (устаревающий), для беспроводного соединения (оптический инфракрасный диапазон) с периферией;

12. Riser Card для подключения специализированных карт расширения;

13. Serial ATA (новый) для подключения внутренних накопителей;

14. PCI Express (новый) для подключения графических адаптеров и других карт расширения;

15. Hyper Transport (новый) для подключения карт расширения и новых устройств;

16. SCSI (последовательный новый) для подключения внутренних накопителей и периферии;

17. SCSI ( параллельный) для подключения внутренних накопителей и периферии;

18. Bluetooth (радиодиапазан) для беспроводного соединения с периферией;

19. Интерфейс 802.11 ( радиодиапазон) для беспроводного подключения к локальной сети и работы с удаленной периферией;

20. Home PNA для подключения к локальной сети на основе телефонной проводки;

21. Home RF ( радиодиапазон) для беспроводного подключения периферии;

22. ADSL для скоростного подключения к Интернету;

Кроме того количество этих интерфейсов можно увеличить минимум вдвое т.к существует по 2-3 модификации одного интерфейса. Последние 5 представляют интерес как передовые технические решения и частично дублируют функции интерфейсов основной группы, но на более высоком технологическом уровне.

Важную роль играет шина, соединяющая южный и северный мост. Она должна обладать хорошей пропускной способностью, чтобы обеспечить прокачку огромных массивов данных между оперативной памятью и устройствами. Сейчас для соединения мостов производители используют шины собственной разработки с пропускной способностью от 266 Мбайт/сек (шина V-Link) до 1600 Мбайт/сек (шина Hyper Transport

Если сравнивать 20 разных плат с одним и тем же чипсетом, то они очень похожи, но могут и отличаться возможностями и планировкой (незначительно).

Главное отличие – качество используемых компонентов и качество сборки.

Разные чипсеты поддерживают различные типы процессоров или памяти и т.д. Знание чипсетов поможет избежать бесполезных и вредных модернизаций.

Таким образом, чипсет представляет собой своеобразную «обвязку» CPU, позволяющую организовать работу всех подключаемых устройств в единой системе.

Чипсет выполняет согласование высокой скорости работы процессора с более низкой скоростью работы внешних устройств, управление работой винчестера и т.д.

Чипсет позволяет организовать совместную работу самых разнообразных устройств. Т.е ни одно устройство ПК не имеет прямого доступа к процессору, а CPU не модет «добраться до этих устройств без участия электронной м/с чипсета. Сделано это для согласования скорости работы.

Дата добавления: 2014-01-13