Презентация на Презентация на тему:тему:““Материнская Материнская плата плата ””Студента группы ТкиТ-14-1Студента группы ТкиТ-14-1

Мешкова АнтонаМешкова Антона

Материнская платаМатеринская плата — это — это сложная многослойная печатная сложная многослойная печатная плата к которой подключаются плата к которой подключаются остальные компоненты остальные компоненты компьютера. Материнская плата компьютера. Материнская плата покрыта сетью медных покрыта сетью медных проводников-дорожек по ним проводников-дорожек по ним электропитание и данные электропитание и данные поступают к смонтированным на поступают к смонтированным на плате микросхемам и слотам, в плате микросхемам и слотам, в которые вставляются остальные которые вставляются остальные устройства компьютера. устройства компьютера. Материнская платаМатеринская плата — печатная — печатная плата, на которой монтируется плата, на которой монтируется чипсет и прочие компоненты чипсет и прочие компоненты компьютерной системы.компьютерной системы.

Материнская платаМатеринская плата

Количество производителей материнских плат много, а Количество производителей материнских плат много, а также их видов и одной страницы про материнские также их видов и одной страницы про материнские платы недостаточно. Самые популярные платы недостаточно. Самые популярные производители материнских плат: Asus, Microstar(MSI), производители материнских плат: Asus, Microstar(MSI), Epox, GigaByte, Intel, Foxconn, EliteGroup и тд... Для Epox, GigaByte, Intel, Foxconn, EliteGroup и тд... Для каждой материнской платы есть своя характеристика и каждой материнской платы есть своя характеристика и архитектура. При сборке учитываются множество архитектура. При сборке учитываются множество показателей от комплектующих также от процессора, показателей от комплектующих также от процессора, видеокарты, шины, блока питания и другое.видеокарты, шины, блока питания и другое.

СтроениеСтроение Для начала разберемся в Для начала разберемся в

простейших понятиях архитектуры простейших понятиях архитектуры строения системной платы. Одна строения системной платы. Одна из важнейших узлов компьютера из важнейших узлов компьютера является системная плата (system является системная плата (system board), иногда называемая board), иногда называемая материнской (motherboard), материнской (motherboard), основной или главной платой основной или главной платой (main board). В этой главе (main board). В этой главе рассматриваются типы системных рассматриваются типы системных плат и их компоненты. Существует плат и их компоненты. Существует несколько наиболее несколько наиболее распространенных форм-факторов, распространенных форм-факторов, учитываемых при разработке учитываемых при разработке системных плат. Форм-фактор системных плат. Форм-фактор (form factor) представляет собой (form factor) представляет собой физические параметры платы и физические параметры платы и определяет тип корпуса, в котором определяет тип корпуса, в котором она может быть установлена. она может быть установлена. Форм-факторы системных плат Форм-факторы системных плат могут быть стандартными (т. е. могут быть стандартными (т. е. взаимозаменяемыми) или взаимозаменяемыми) или нестандартными. нестандартными.

Все основные электронные схемы компьютера и Все основные электронные схемы компьютера и необходимые дополнительные устройства необходимые дополнительные устройства включаются в материнскую плату, или включаются в материнскую плату, или подключаются к ней с помощью слотов подключаются к ней с помощью слотов расширения. Наиболее важной частью расширения. Наиболее важной частью материнской платы является чипсетматеринской платы является чипсет

ЧипсетЧипсетЧипсе́т (англ. chipset) — набор микросхем,

спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так,

в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет роль связующего компонента,

обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора

(ЦП),ввода-вывода и других

Чаще всего чипсет материнских плат современных компьютеров состоит из

двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System

Controller Hub, SCH))1. контроллер-концентратор памяти (англ. Memory Controller Hub,

MCH) или северный мост (англ. northbridge) — обеспечивает

взаимодействие ЦП с памятью. Соединяется с ЦП высокоскоростной

шиной (FSB, HyperTransport или QPI). В современных ЦП

(например Opteron, Itanium, Nehalem, UltraSPARC T1) контроллер памяти может

быть интегрирован непосредственно в ЦП. В MCH некоторых чипсетов может

интегрироваться графический процессор; 2. контроллер-концентратор ввода-

вывода (англ. I/O Controller Hub, ICH) или южный

мост (англ. southbridge) — обеспечивает взаимодействие между ЦП и жестким

диском, картами PCI, низкоскоростными интерфейсами PCI Express,

интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.

МАГИСТРАЛЬ МАГИСТРАЛЬ (СИСТЕМНАЯ ШИНА)(СИСТЕМНАЯ ШИНА)

Магистраль – устройство, которое осуществляет взаимосвязь и обмен информацией между всеми устройствами компьютера.

Магистраль включает в себя три многоразрядные шины, представляющие собой многопроводные линии:

шину данных, шину адреса, шину управления. По шине данных между устройствами передаются

данные, по шине адреса от процессора передаются адреса устройств и ячеек памяти, по шине управления передаются управляющие сигналы.

Основными характеристиками системной шины является разрядность и частота

МАГИСТРАЛЬ МАГИСТРАЛЬ (СИСТЕМНАЯ ШИНА)(СИСТЕМНАЯ ШИНА)

Примеры внешних Примеры внешних компьютерных шинкомпьютерных шин

Advanced Technology Attachment или ATA (также известна, как Advanced Technology Attachment или ATA (также известна, как PATA, IDE, EIDE, ATAPI) — шина для подключения дисковой и PATA, IDE, EIDE, ATAPI) — шина для подключения дисковой и ленточной периферии. ленточной периферии.

SATA, Serial ATA — современный вариант ATA SATA, Serial ATA — современный вариант ATA USB, Universal Serial Bus, используется для множества USB, Universal Serial Bus, используется для множества

внешних устройств внешних устройств HIPPI HIgh Performance Parallel Interface HIPPI HIgh Performance Parallel Interface IEEE-488, GPIB (General-Purpose Instrumentation Bus), HPIB, IEEE-488, GPIB (General-Purpose Instrumentation Bus), HPIB,

(Hewlett-Packard Instrumentation Bus) (Hewlett-Packard Instrumentation Bus) PC card, ранее известная как PC card, ранее известная как PCMCIAPCMCIA, часто используется в , часто используется в

ноутбуках и других портативных компьютерах, но теряет своё ноутбуках и других портативных компьютерах, но теряет своё значение с появлением USB и встраиванием сетевых карт и значение с появлением USB и встраиванием сетевых карт и модемов модемов

SCSI, Small Computer System Interface, шина для подключения SCSI, Small Computer System Interface, шина для подключения дисковых и ленточных накопителей дисковых и ленточных накопителей

Serial Attached SCSI, SAS — современный вариант SCSI Serial Attached SCSI, SAS — современный вариант SCSI ПроприетарныеПроприетарные Floppy drive connectorFloppy drive connector

СИСТЕМНАЯ ШИНАСИСТЕМНАЯ ШИНА Между северным мостом и процессором данные передаются по системной шине с частотой, в четыре раза больше частоты шины FSB, т.е. процессор может получать и передавать данные с частотой 266 МГц × 4 = 1064 МГц.

Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора (64 бит), то пропускная способность системной шины равна:

64 Бит × 1064 МГц = 68 096 Мбит/с ≈ 66 Гбит/с ≈ 8 Гбайт/с

ШИНА ПАМЯТИШИНА ПАМЯТИ Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора.

Если частота шины памяти равна 533 МГц, а разрядность шины памяти, равная разрядности процессора, составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти равна:

64 Бит × 533 МГц = 34 112 Мбит/с ≈ 33 Гбит/с ≈ 4 Гбайт/с

ШИНЫ ШИНЫ AGP AGP И И PCI PCI ExpressExpress

AGP×8

Для подключения видеоплаты к северному мосту используется 32-битная шина AGP (Accelerated Graphic Port) с частотой 66 МГц или шина AGP×8, частота которой равна 66 МГц × 8 = 528 МГц. Пропускная способность шины видеоданных AGP×8 составляет: 32 Бит × 528 МГц = 16 896 Мбит/с ≈ 16,5 Гбит/с ≈ 2 Гбайт/с.Более высокую пропускную способность имеет шина PCI Express - ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств.К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается монитор или проектор.

ШИНА ШИНА PCIPCI

Шина PCI (шина взаимодействия периферийных устройств) обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств (сетевая карта, встроенный модем, сетевой адаптер Wi-Fi), которые устанавливаются в слоты расширения системной платы.

Разрядность шины PCI может составлять 32 бита или 64 бита, а частота 33 МГц или 66 МГц.

Максимальная пропускная способность шины PCI составляет:64 Бит × 66 МГц = 4224 Мбит/с = 528 Мбайт/с.

ШИНА ШИНА ATAATA

По шине АТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы).

Скорость передачи данных по параллельной шине РАТA (Parallel ATA) достигает 133 Мбайт/с, а по последовательной шине SATA (Serial ATA) – 300 Мбайт/с.

ШИНА ШИНА USBUSBШина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).

Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с.

КЛАВИАТУРА И КЛАВИАТУРА И МЫШЬМЫШЬ

Клавиатура и мышь подключаются с помощью порта PS/2 или шины USB (в том числе с помощью беспроводного адаптера)

ЗвукЗвукК южному мосту может подключаться интегрированная в системную плату микросхема, которая обеспечивает обработку цифрового звука (эту функцию может выполнять также звуковая плата, которая подключается к шине PCI).

С помощью аудиоразъемов к системной плате могут подключаться микрофон, колонки или наушники.

Контроллеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения. К дополнительным устройствам относятся видеоадаптер, звуковая карта, TV-карта, сетевая карта, внутренний модем и другие.

АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯАППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРАКОМПЬЮТЕРА

Обзор Обзор AverTV AverTV StudioStudio

BIOSBIOS Главная функция BIOS материнской платы — инициализация Главная функция BIOS материнской платы — инициализация

устройств, подключённых к материнской плате, сразу после устройств, подключённых к материнской плате, сразу после включения питания компьютера. BIOS проверяет включения питания компьютера. BIOS проверяет работоспособность устройств (т. н. самотестирование, англ. работоспособность устройств (т. н. самотестирование, англ. POST — Power-On Self Test), задаёт низкоуровневые POST — Power-On Self Test), задаёт низкоуровневые параметры их работы (например, частоту шины центрального параметры их работы (например, частоту шины центрального микропроцессора), и после этого ищет загрузчик микропроцессора), и после этого ищет загрузчик операционной системы (англ. Boot Loader) на доступных операционной системы (англ. Boot Loader) на доступных носителях информации и передаёт управление операционной носителях информации и передаёт управление операционной системе. Операционная система по ходу работы может системе. Операционная система по ходу работы может изменять большинство настроек, изначально заданных в BIOS. изменять большинство настроек, изначально заданных в BIOS. Многие старые персональные компьютеры, которые не имели Многие старые персональные компьютеры, которые не имели полноценной операционной системы, либо её загрузка не полноценной операционной системы, либо её загрузка не была необходимой пользователю, вызывали встроенный была необходимой пользователю, вызывали встроенный интерпретатор языка Бейсик. В некоторых реализациях BIOS интерпретатор языка Бейсик. В некоторых реализациях BIOS позволяет производить загрузку операционной системы через позволяет производить загрузку операционной системы через интерфейсы, изначально для этого не предназначенные, в том интерфейсы, изначально для этого не предназначенные, в том числе USB и IEEE 1394. Также возможна загрузка по сети числе USB и IEEE 1394. Также возможна загрузка по сети (применяется, например, в т. н. «тонких клиентах»).(применяется, например, в т. н. «тонких клиентах»).

Базовая система ввода-Базовая система ввода-выводавывода (Basic Input- (Basic Input-

Output System)Output System)

Основные производители BIOS для Основные производители BIOS для ноутбуков, персональных компьютеров и ноутбуков, персональных компьютеров и серверов (кроме продавцов-производителей):серверов (кроме продавцов-производителей):American Megatrends (AMI)American Megatrends (AMI)Award SoftwareAward SoftwarePhoenix TechnologiesPhoenix TechnologiesДля компьютеров на базе иных платформ для Для компьютеров на базе иных платформ для обозначения встроенного ПО используются обозначения встроенного ПО используются другие термины. Например, в другие термины. Например, в архитектуре SPARC такой набор архитектуре SPARC такой набор микропрограмм может называться микропрограмм может называться PROMPROM, , или или BootBoot..

Phoenix TechnologiesPhoenix Technologies

Award SoftwareAward Software

American American Megatrends (AMI)Megatrends (AMI)