Системные платы

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

СИСТЕМНЫЕ ПЛАТЫ

Системные платы являются основной составной частью каждого РС, которая непосредственно влияет на общую производительность. Системную плату, по английской терминологии, называют Motherboard (материнская) или Mainboard (главная или системная).

На системной плате находятся основные электронные компоненты: микропроцессор, оперативная память, кэш-память, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, контроллер клавиатуры, дисковый интерфейс и т.д.), аккумулятор, системные и локальные шины (которые позволяет ЦП взаимодействовать с другими компонентами на материнской плате), кварцевый резонатор, BIOS и CMOS RAM, сопроцессор (математический процессор) и т.д.

Существуют IBM совместимые компьютеры, у которых на одной системной плате содержаться все элементы необходимые для его работы. Однако у большей части РС системные платы содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например с монитором, дисководным устройством и другие периферийные устройства отсутствуют. В этом случае отсутствующие элементы располагаются на отдельных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения, предусмотренные для этого на системной плате. Дополнительные платы называются дочерними. Такие функциональные устройства иногда называются контроллерами или адаптерами, а сами дочерние платы - платами расширения.

Разъемы расширения, в которые вставляются дочерние платы, связанны друг с другом на материнской плате рядом параллельных проводников, по которым осуществляется передача данных, адресов и управляющих сигналов. Эти проводники называются "шиной". Электрические, временные и логические характеристики этих сигналов всегда отвечают определенному набору правил - протоколу, который общепризнан и является стандартом на системную плату.

Стандарт, обычно определяет и тип используемых соединений (тип контактов, их количество). плата схема компьютер

Для обеспечения надежного соединения разъемы расширенны на системной плате имеют позолоченные контакты. Печатные разъемы на дочерних платах также золотятся.

Обязательными атрибутами системной платы являются процессор, оперативная память, системный BIOS, контроллер клавиатуры, кварцевые осцилляторы, набор вспомогательных микросхем (контроллеров), аккумулятор, разъемы расширения и питания, а также разъем для подключения клавиатуры.

В зависимости от типа микропроцессора на ней также могут находится специальные гнезда для установки микросхем математического сопроцессора и/или процессора Over Drive, а также кэш-памяти. Для подключения индикаторов, кнопок и динамика, расположенных на корпусе системного блока, на материнской плате имеются специальные миниатюрные разъемы - вилки. Кроме того, подобные разъемы служат как перемычки (jumpers) для задания конфигурации системы. Такие установки могут, например, определять тип базового микропроцессора, размер кэш-памяти, уровень питающего напряжение процессора, и т.д.

Системная плата устанавливается в корпусе на специальных пластмассовых стойках и крепится винтами.

В настоящее время появились так называемые зеленые материнские платы (green motherboard) которые позволяют реализовать несколько экономических режимов энергопотребления. Такие зеленые платы и полностью зеленые РС должны отвечать определенным требованиям. Одна из программ, которая улучшает такие требования является программа американского агентства защиты окружающей среды EPA (Environmental Protection Agency). Имя программы Energy Star. Такими требования являются: потребление энергии в режиме холостого хода не более 30Вт, не использование токсичных материалов, и 100% утилизации после истечения срока службы.

Если все компоненты системы удовлетворяют программе Energy Star, то говорят о зеленом компьютере. В большей степени требования ЕРА касаются монитора, поскольку именно это устройство являются наиболее энергопотребляющим.

Для точного регулирования напряжения питания микропроцессора на некоторых системных платах устанавливаются дополнительные специальные преобразователи VRM (Voltage Regulator Module). Установкой соответствующих перемычек можно изменять величину напряжения от 3,3 до 3,6 В. От ИП на системную плату поступают напряжения 12V и 5V. На рисунке 1. приведен эскиз системной платы 486SYS.

Материнская плата

Материнская плата служит для того, чтобы связать все компоненты компьютера. Если проводить аналогию с человеком, то материнская плата - это скелет и спинной мозг компьютера.

На материнской плате находится разъем для процессора и для модулей ОЗУ, контроллеры дисковых устройств, к которым подключаются дисководы, накопители жестких дисков и другие устройства внешней памяти, о которых будет рассказано позже. На материнской плате расположены разъемы для подключения клавиатуры, мыши и других устройств.

Каждая материнская плата имеет так называемые слоты расширения. Слот - это разновидность разъема. Например, на приставке «Dendi» разъем для подключения картриджей являлся как раз слотом. Конечно, слоты материнской платы не предназначены для картриджей от приставки. Они служат для подключения различных дополнительных устройств, которые расширяют возможности компьютера: видеоадаптер, звуковая карта, сетевая карта, модем и т.д.

При включении компьютера его оперативная память совершенно пуста. Но процессору необходимы инструкции, которые он смог бы выполнять. И даже для того, чтобы загрузить программу с диска, необходимы соответствующие инструкции. Поэтому компьютеру необходимо постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), которое может хранить информацию даже при выключенном компьютере и, в то же время, работать с которым так же просто, как с обычной оперативной памятью. Для этого служит специальная микросхема, расположенная на материнской плате. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми», потому что они были внесены туда на этапе изготовления микросхемы. Комплект программ, зашитых в ПЗУ, называют базовой системой ввода-вывода (BIOS - Basic Input/Output System). Можно сказать, что BIOS - это инстинкты компьютера.

Однако, для того, чтобы правильно работать, одних программ недостаточно. Необходимо также иметь информацию о конфигурации компьютера. Так как конфигурация может меняться, информацию о ней нельзя хранить в ПЗУ. Специально для этого служит микросхема «энергонезависимой» памяти, изготовленная по технологии CMOS (сокр. от Complementary Metal - Oxide Semiconductor - комплементарный металло-оксид-ный полупроводник).

От ОЗУ эта память отличается тем, что ее содержимое не стирается при выключении питания, а от ПЗУ - тем, что ее содержимое можно менять. Конечно, эта память не совсем энергонезависимая - она питается от батарейки, которая также находится на материнской плате, но потребляет настолько мало энергии, что заряда батарейки может хватить на несколько лет. Кроме того, сегодня вместо батарейки используют аккумулятор, который подзаряжается при каждом включении компьютера.

В последнее время выпускается множество интегрированных материнских плат, т.е. платы, в которые сразу встроены (интегрированы) некоторые устройства. Например, очень часто встречаются материнские платы со встроенным звуковым адаптером и графическим адаптером. Некоторые материнские платы имеют встроенный модем или сетевой адаптер.

Размещено на Allbest.ru