Материнская плата.

Материнская плата – это тот элемент, на который крепится все остальное оборудование компьютера, процессор с кулером, видеокарта, оперативная память, TV тюнеры и многое другое.

Материнская плата состоит из:

Чипсет - это самый важный компонент материнской платы, по важности он сравним с центральным процессором. Чипсет состоит из 2х основных элементов, которые принято называть мостами. Зачастую на современных материнских платах присутствует два типа мостов – северный и южный (так их называют, за расположение)

На некоторых материнских платах, например на платах для процессоров AMD, можно встретить всего один мост – северный.

На самом деле мостов здесь тоже два, просто в свое время компания AMD решила производить чипсеты на одном кристалле, удешевляя, таким образом, себестоимость материнских плат. Но после того, как AMD перешла на новый технологический процесс в 45н/м, от этой затеи пришлось отказаться, из-за высоких температурных показателей.

Посадочное гнездо (Socket - посадочное гнездо для процессора, определяет тип устанавливаемого процессора. На данный момент для Intel присутствуют 3 типа сокетов – LGA 775, LGA 1156 и LGA 1366. Каждый из этих сокетов отличается количеством контактов и максимально проводимым напряжением для процессора.

Для AMD ситуация немного другая. Физически у них присутствует один сокет – AM2, но логически он распределяется на три типа: AM2, AM2+ и AM3. Отличие между этими сокетами только в количестве задействованных контактов для каждого типа процессора. Физически вы можете вставить любой современный процессор от AMD в любой из перечисленных сокетов, но при этом должны понимать, что если на маркировке процессора стоит AM3, а вы пытаетесь его запихнуть в сокет AM2+, то будьте готовы попрощаться со своим процессором, т.к. номинальное напряжение на AM2+ выше, чем на AM3.

У Intel с этим все строже, для каждого типа процессора существует свое посадочное место, скажем процессор рассчитанный под сокет LGA 775 вы, не поломав при этом процессор, не сможете вставить в сокет LGA 1156, или 1366 и наоборот.

BIOS (переводится как «базовая система ввода-вывода»)это не менее важный компонент, нежели чипсет. Это программный интерфейс, который отвечает за настройку всех функций оборудования компьютера. Возможно, откроем вам секрет, но по правде говоря, все, даже самое дорогущее оборудование, без программного обеспечения не что иное, как груда бесполезного металлолома. BIOS – это единственный программный интерфейс, который отвечает за самые базовые функции ПК. Без биоса, ваш компьютер просто не сможет работать. Но иногда внешний вид может отличатся от стандартного.

Шина – это набор проводов, которые связывают между собой все элементы компьютера, глазами вы их увидеть не сможете, т.к. они находятся под слоем текстолита. Шина выполняет транспортные функции, это своего рода магистраль, по которой движутся все сигналы.

Это все, основные элементы материнской платы. Теперь опишем второстепенные элементы материнской платы:

Порты - это гнезда, в которые крепятся разные элементы компьютера, от модулей оперативной памяти, до TV/FM тюнеров, на каждой материнской плате их количество может быть разным.

Внешние порты– это гнезда, в которые вы можете подключать разного рода устройства, это USB, COM порты, аудио и видео порты, PS/2 порты, в которые вы подключаете клавиатуру и мышь. Они чаще всего находятся сзади материнской платы и выходят во внешнюю часть компьютерного корпуса.

Карта расширения (адаптер) —это печатная плата, которую помещают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Один край карты расширения оснащён контактами, точно соответствующими разъёму гнезда материнской платы. Контакты обеспечивают электрическое соединение между компонентами карты и материнской платы.

Плата расширения предназначена для расширения функций персонального компьютера. Может содержать оперативную память и устройства ввода-вывода. Могут обмениваться данными с другими устройствами на шине. К платам расширения относятся:

Видеокарта - устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера в видеосигнал для монитора. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображений. Они имеют графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая ЦПУ.

Звуковая карта - – плата расширения, которая производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую. Главная возможность звуковой карты – воспроизведение аудио – и видеофайлов, хранящихся на компьютере. Аудиоадаптер – специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его. Аудиоадаптер содержит в себе АЦП, ЦАП и цифровой сигнальный процессор, который производит все вычисления. Профессиональные звуковые платы позволяют производить сложную обработку звука, имеют собственное ПЗУ.

Сетевая карта – плата расширения, позволяющая ПК взаимодействовать с другими устройствами сети (в настоящее время интегрированы на материнской плате). Сетевой адаптер вместе со своим драйвером выполняет две функции: прием и передача кадра. В клиентских ПК обычно, значительная часть работы перекладывается на драйвер, что позволяет удешевить адаптер, но загрузить ЦПУ. Адаптеры, предназначенные для серверов, обычно оснащены собственными процессорами, которые выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и обратно. В общем виде цепочка передачи кадров : оперативная память – адаптер – физический канал – адаптер – оперативная память.

Вторичный источник электропитания — это устройство, предназначенное для обеспечения питания электроприбора электрической энергией, при соответствии требованиям её параметров: напряжения, тока, и т. д. путём преобразования энергии других источников питания. Источник электропитания может быть интегрированным в общую схему (обычно в простых устройствах, либо когда недопустимо даже незначительное падение напряжения на подводящих проводах — например материнская плата компьютера имеет встроенные преобразователи напряжения для питания процессора), выполненным в виде модуля (блока питания, стойки электропитания и т. д.), или даже расположенным в отдельном помещении (цехе электропитания).

Рис. 1 Схема простейшего трансформаторного источника питания без стабилизации с двухполупериодным выпрямителем.

Опти́ческий при́вод — устройство, имеющее механическую составляющую, управляемую электронной схемой, и предназначенное для считывания и, (в некоторых моделях), записи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. д.); процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера.

Существуют следующие типы приводов:

• привод CD-ROM (CD-привод)

• привод DVD-ROM (DVD-привод)

• привод HD DVD

• привод BD-ROM

• привод GD-ROM

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД, жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер», «винт», «хард», «харддиск» — устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм[1]), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации совмещён с накопителем, приводом и блоком электроники и (в персональных компьютерах в подавляющем количестве случаев) обычно установлен внутри системного блока.

Геометрия магнитного диска.

С целью адресации пространства поверхности пластин диска делятся на дорожки — концентрические кольцевые области. Каждая дорожка делится на равные отрезки — секторы. Адресация CHS предполагает, что все дорожки в заданной зоне диска имеют одинаковое число секторов.

Цилиндр — совокупность дорожек, равноотстоящих от центра, на всех рабочих поверхностях пластин жёсткого диска. Номер головки задает используемую рабочую поверхность (то есть конкретную дорожку из цилиндра), а номер сектора — конкретный сектор на дорожке.

На пластинах современных «винчестеров» дорожки сгруппированы в несколько зон. Все дорожки одной зоны имеют одинаковое количество секторов. Однако, на дорожках внешних зон секторов больше, чем на дорожках внутренних. Это позволяет, используя бо́льшую длину внешних дорожек, добиться более равномерной плотности записи, увеличивая ёмкость пластины при той же технологии производства. Для увеличения срока службы диска на каждой дорожке могут присутствовать дополнительные резервные секторы.

Лекция № 21: «Конструирование печатных плат».

I. Конструирование печатных плат.

1. Общие сведенья.

2. Размеры печатных плат.

II. Классификация печатных плат.

1. Материалы для производства ТЭЗ.

2. Типы печатных плат:

а) односторонние печатные платы,

б) двухсторонние печатные платы,

в) многослойные печатные платы.

3. Точность печатных плат.