Системная плата

Системная плата является основной в системном блоке. Она содержит компоненты, определяющие архитектуру компьютера:

• центральный процессор;

• постоянную (ROM) и оперативную (RAM) память, кэш-память;

• интерфейсные схемы шин;

• гнёзда расширения;

• обязательные системные средства ввода-вывода и др.

Системные платы исполняются на основе наборов микросхем, которые называются чипсетами (ChipSets). Часто на системных платах устанавливают и контроллеры дисковых накопителей, видеоадаптер, контроллеры портов и др. В гнёзда расширения системной платы устанавливаются платы таких периферийных устройств, как модем, сетевая плата, видеоплата и т.п.

Рис. 38. Системная плата компьютера класса Pentium

1 — Разъём под центральный процессор; 2 — Дополнительный кэш объёмом 256 Кбайт; 3 — Разъём под дополнительный кэш; 4 — Контроллеры внешних устройств; 5 — Разъёмы накопителей на жёстких магнитных дисках; 6 — Разъёмы под оперативную память, 4 планки; 7 — Коннектор (соединитель) клавиатуры и мыши; 8 — Микросхема, обслуживающая флоппи-дисковод, последовательные порты и параллельный порт; 9 — Разъёмы 32-битной шины (для видеокарты, карты Интернет и др.); 10 — Перезаписываемая BIOS (Flash-память); 11 — Мультимедийная шина; 12 — Разъёмы 16-битной шины.

Частота процессора, системной шины и шин периферийных устройств

Быстродействие различных компонентов компьютера (процессора, оперативной памяти и контроллеров периферийных устройств) может существенно различаться. Для согласования быстродействия на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсеты), включающие в себя контроллер оперативной памяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост).

Рис. 39. Логическая схема системной платы

Cеверный мост обеспечивает обмен информацией между процессором и оперативной памятью по системной шине. В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины. В современных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины в 10 раз (например, частота процессора 1 ГГц, а частота шины - 100 МГц).

К северному мосту подключается шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus — шина взаимодействия периферийных устройств), которая обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств. Частота контроллеров меньше частоты системной шины, например, если частота системной шины составляет 100 МГц, то частота шины PCI обычно в три раза меньше — 33 МГц. Контроллеры периферийных устройств (звуковая плата, сетевая плата, SCSI-контроллер, внутренний модем) устанавливаются в слоты расширения системной платы.

По мере увеличения разрешающей способности монитора и глубины цвета требования к быстродействию шины, связывающей видеоплату с процессором и оперативной памятью, возрастают. В настоящее время для подключения видеоплаты обычно используется специальная шина AGP (Accelerated Graphic Port — ускоренный графический порт), соединенная с северным мостом и имеющая частоту, в несколько раз большую, чем шина PCI.

Южный мост обеспечивает обмен информацией между северным мостом и портами для подключения периферийного оборудования.

Устройства хранения информации (жесткие диски, CD-ROM, DVD-ROM) подключаются к южному мосту по шине UDMA (Ultra Direct Memory Access — прямое подключение к памяти).

Мышь и внешний модем подключаются к южному мосту с помощью последовательных портов, которые передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как COM1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока.

Принтер подключается к параллельному порту, который обеспечивает более высокую скорость передачи информации, чем последовательные порты, так как передает одновременно 8 электрических импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обозначается параллельный порт как LTP, а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней панели системного блока.

Для подключения сканеров и цифровых камер обычно используется порт USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств. Клавиатура подключается обычно с помощью порта PS/2.

Глоссарий

http://asu.bru.mogilev.by/

Адаптер дисплея. Адаптер, согласующий обмен информацией между центральным процессором и дисплеем. Адаптер преобразует данные, поступающие из ЭВМ в цифровой форме, в соответствующее изображение на экране.

Адаптер.  Электронная схема, позволяющая приспособить друг к другу устройства с различными способами представления данных – устройство связи компьютера с периферийными устройствами.

Адрес. Идентификатор места в памяти ЭВМ, где хранится или куда может быть записана информация.

Адресная шина. Шина или часть шины, предназначенная для передачи адреса.

Адресное запоминающее устройство — запоминающее устройство, в котором каждый элемент памяти имеет адрес, соответствующий его пространственному расположению в запоминающей среде. Обращение к данным таких устройств производится в соответствии с адресами данных

Американский национальный институт стандартов. Организация, определяющая стандарты, на основе которых в США разрабатываются аппаратные средства и некоторые виды программного обеспечения. Например, для языков C, BASIC и SQI имеются стандарты, подготовленные ANSI.

Аппаратное обеспечение — комплекс электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав системы или сети.

Аппаратное обеспечение включает: - компьютеры и логические устройства; - внешние устройства и диагностическую аппаратуру; - энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы

Аппаратное прерывание. Прерывание, причиной которого является событие, произошедшее в аппаратных средствах.

Аппаратные средства. Технические (механические, электрические, электронные) узлы и компоненты вычислительной системы.

Аппаратный блок. Конструктивно оформленная как единое целое совокупность взаимосвязанных устройств, либо совокупность взаимосвязанных элементов или узлов одного устройства, выполняющих определенную функцию.

Аппаратура. Приборы и устройства, входящие в состав аппаратных средств вычислительной системы. Физическое оборудование ЭВМ.

Арифметико-логическое устройство. Основная часть процессора ЭВМ, выполняющая арифметические и логические операции по обработке информации.

Архитектура двойной независимой шины — архитектура построения процессора, при которой данные передаются по двум шинам независимо друг от друга, одновременно и параллельно.

Архитектура индустриального стандарта — открытая 16-разрядная архитектура шины, принятая в компьютерах с процессором i80386.

Архитектура расширенного индустриального стандарта — открытая 32-разрядная архитектура шины, совместимая с 8-ми и 16-ти разрядными платами расширения для шины ISA.

Архитектура ЭВМ. Общее описание структуры и функций ЭВМ на уровне, достаточном для понимания работы и системы команд ЭВМ.

Ассоциативная память — в информатике — безадресная память, в которой поиск информации производится по ее содержанию (ассоциативному признаку).

Байт — в запоминающих устройствах — наименьшая адресуемая единица данных в памяти ЭВМ, обрабатываемая как единое целое. По умолчанию байт считается равным 8 битам. Обычно в системах кодирования данных байт представляет собой код одного печатного или управляющего символа.

Байт — в измерении информации — единица измерения количества информации, объема памяти и емкости запоминающего устройства и основа производных единиц:

- 1 килобайт = 1024 байт,

- 1 мегабайт = 1024 Кбайт,

- 1 гигабайт = 1024 Мбайт,

- 1 терабайт = 1024 Гбайт,

- 1 петабайт = 1024 Тбайт.

Банк данных. Система файлов и баз данных, предоставляющая услуги по хранению и поиску данных по одной предметной области (например астрономические наблюдения, статистика торговли и пр.).

Бит. Двоичная цифра, принимающая значения 0 или 1. Минимальная единица измерения количества передаваемой или хранимой информации.

Буфер обмена. Средство операционной системы Windows, предназначенное для обмена данными между приложениями.

Буферная память. Память для промежуточного хранения данных. Применяется при обмене данными между двумя устройствами, обладающими различной скоростью обработки информации.