Лабораторна робота №2. Материнська (системна) плата комп'ютера.

Ціль роботи: ознайомитися з основними елементами, які розташовані на системній платі.

Контрольні питання:

1. Види материнських плат.

2. Які елементи розміщені на материнській платі.

3. Підключення плати до системного блоку.

4. Характеристики материнської плати.

У протоколі до роботи виконати рисунок материнської плати з зазначенням всіх основних елементів та типів роз’ємів.

Системна плата

Існує кілька формфакторів для системних плат, які визначають фізичні розміри плати, а, отже, і тип корпуса. Нижче перераховані відомі в цей час формфактори системних плат.

Застарілі:

• Baby-AT;

• Full-size AT;

• LPX.

Сучасні:

• ATX;

• Micro-ATX;

• Flex-ATX;

• Barebone;

• NLX;

• WTX.

Системні плати ATX характеризуються високим ступенем інтеграції портів, але, на відміну від плат формфактора Baby-AT, всі зовнішні порти ATX вбудовуються в системну плату й розташовуються по один бік від слотів розширення. Завдяки цьому не доводиться возитися із плоскими кабелями, необхідними для системних плат Baby-AT, для того щоб винести порт миші, послідовні й паралельні порти, а також порт USB на задню панель системного блоку. Елементи, що виділяють при роботі велику кількість тепла (наприклад, процесор і мікросхеми пам'яті), розташовані поруч із блоком живлення, який сконструйований таким чином, що його вентилятор забирає потік нагрітого повітря з системного блоку.

Роз’єм живлення для плат ATX обладнаний ключем, що забезпечує підключення тільки одним (вірним) способом.

Формфактор micro-ATX був розроблений для систем нижнього рівня. Архітектура micro-ATX зворотно сумісна з ATX. Ця системна плата менше, ніж ATX. Такі системні плати можуть бути встановлені в стандартні корпуси ATX або ж у корпуси, які були спеціально для них розроблені.

Крім описаних вище формфакторів системних плат, у цей час використовуються системні плати конструкцій LPX й NLX.

Вони призначені для певних корпусів і додаткових елементів. Однак треба пам’ятати, що існують деякі розходження між комп'ютерами, у яких установлені системні плати LPX, тому можуть виникнути проблеми, пов'язані із взаємозамінністю системних плат і корпусів.

Одним з найважливіших компонентів системної плати є встановлений набір мікросхем. Як правило, це від однієї до п'яти мікросхем, які містять основні схеми системної плати. Вони заміняють більше 150 окремих компонентів, що використовувалися в оригінальній системі IBM AT. У набір мікросхем можуть входити контролери локальної шини, кеш-пам'яті, основної пам'яті, переривань, прямого доступу до пам'яті й інші схеми.

Використовуваний набір мікросхем значно впливає на продуктивність системної плати й визначає параметри й обмеження продуктивності: обсяг і швидкість кеш-пам'яті, обсяг і швидкість основної пам'яті, тип і швидкість процесора й т.д. Ці набори мікросхем забезпечують працездатність пристроїв AGP (Accelerated Graphics Port - поліпшений графічний порт) і USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина).

Додатково звертають увагу на наступні характеристики:

• частота шин процесора й пам’яті;

• тип оперативної пам’яті (SDRAM, DDR SDRAM чи RDRAM) та її максимальний розмір;

• підтримка пам'яті ECC (коди корекції помилок);

• розширені функції керування живленням ACPI;

• наявність слота AGP 4х/8x або PCI-Express;

• інтерфейс Ultra-ATA/100/133 або Serial-ATA;

• підтримка USB 2.0 (високошвидкісний порт USB).

Ще одним важливим елементом системної плати є BIOS. Варто переконатися, що BIOS, по-перше, зроблена однією з ведучих у цій галузі компаній (AMI або Award) і, по-друге, розміщена в спеціальній мікросхемі з можливістю перезапису, яку ще називають Flash ROM або EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Це дозволить завантажувати оновлення BIOS.

У практично всіх системних платах порти вводу-виводу вбудовані. Якщо вони невбудовані, їх необхідно підключити до плати розширення, що, на жаль, займе вільний слот розширення. Або виламати заглушку потрібного розміру в корпусі позаду вище за слоти розширення та прикрутити в цю дірку роз’єм за допомогою гайкоподібних гвинтів по обидві сторони від нього. Більшість систем містять наступні порти:

• підключення клавіатури (типу mini-DIN);

• підключення миші (типу mini-DIN);

• два послідовних (з буфером типу 16550А);

• паралельний (типу EPP/ECP);

• два, чотири, а інколи й шість портів USB (Universal Serial Bus);

• порт відео (необов'язково);

• мережний порт (необов’язково);

• аудіо / ігровий порт (необов'язково);

• два порти Enhanced IDE на локальній шині (первинний і вторинний);

• порт контролера дисководу.

Універсальна послідовна шина USB – послідовний стандарт портів вводу-виводу. До цієї шини можуть бути підключені найрізноманітніші пристрої - від клавіатури до монітора. При цьому декілька портів розташовується на задній частині плати, а інші знаходяться на системній платі. Кабель, що підключається до них, дозволяє винести набір портів другої шини USB на передню панель системного блоку. Подібне компонування портів USB використовується в більшості сучасних корпусів, дозволяючи спростити приєднання до комп’ютера таких пристроїв, як цифрові камери, Flash-накопичувачі та ін.

Запис параметрів конфігурації

При роботі із системною платою комп'ютера можна навмисно або випадково видалити інформацію з BIOS, тому необхідно записати її важливі параметри. Особливо важлива інформація про параметри жорсткого диска. Якщо більша частина даних при включенні комп'ютера досить легко відновлюється вручну або автоматично, то з інформацією про параметри жорсткого диска інша справа. Сучасні програми BIOS зчитують інформацію про параметри жорстких дисків безпосередньо з пристроїв IDE і SCSI. Однак старим програмам BIOS параметри встановленого жорсткого диска необхідно задавати явно.

Варто також записати орієнтацію роз’ємів всіх кабелів. У комп'ютерах солідних фірм використовуються кабелі й роз’єми із ключами, але в більш дешевих моделях таких «надмірностей» немає. Як правило, у плоских кабелях провідник з номером 1 має інший колір. На роз’ємі пристрою, до якого потрібно підключати такий кабель, також знаходиться яка-небудь мітка, що позначає перший контакт.

Зауваження:

При з’єднанні системної плати з пристроями IDE чи SCSI запам’ятайте, що провідник з номером 1 в переважної більшості випадків повинен знаходитися біля роз’єму живлення відповідного пристрою. Хоча викладені рекомендації й вимоги очевидні, часто виникають інциденти, пов'язані з неправильним підключенням кабелів. На щастя, у більшості випадків перевернутий роз’єм або переплутаний кабель не приводять до фатальних наслідків (але тільки якщо цей кабель або роз’єм не стосується до блоку живлення!). Джерело живлення й батареї є винятком із цього правила. Якщо, наприклад, вставити роз’єм живлення системної плати «навпаки» або помістити його не в те гніздо, на шині живлення, розрахованій на 5 В, може виявитися напруга 12 В. При цьому можна буде спостерігати справжній феєрверк із мікросхем, що вибухають. Якщо ж неправильно вставити акумулятор живлення BIOS, мікросхема обов’язково вийде з ладу.

Рисунок 1. Зображення системної плати (приклад)

Позначення:

1 – слоти для встановлення плат розширення;

2 – роз’єми для підключення живлення (на цій платі - АТХ);

3 – гніздо для встановлення центрального процесору;

4 – слоти для встановлення модулів оперативної пам’яті (DIMM);

5 – роз’єми для підключення накопичувачів (HDD1, HDD2, FDD).

Установка системної плати

Перед установкою в комп'ютер системної плати необхідно змонтувати на ній процесор і модулі пам'яті. Більшість плат мають перемички, що визначають швидкодію процесора і його робочі напруги. Якщо їх неправильно встановити, система може не працювати взагалі або працювати нестійко, а може навіть пошкодити процесор. Тому при будь-яких сумнівах щодо установки перемичок краще відразу звернутися до документації на системну плату.

На системній платі повинні бути встановлені:

1. Процесор.

2. Плати оперативної пам’яті ПК (в корпусах DIMM або SIMM).

3. Відеоадаптер (вбудований чи зовнішній).

4. Контролер НЖМД и НГМД (вбудований чи зовнішній). Як правило, якщо цей контролер зовнішній, то він об’єднаний з контролерами паралельного (LPT) та послідовного портів (COM 1 и COM 2).

Також на системній платі можуть бути вбудовані чи встановлені в слоти для плат розширення:

5. Адаптер локальної мережі (мережна карта).

6. Звукова карта та інші пристрої.

Закріплення системної плати в корпусі

Звичайно системна плата закріплюється в корпусі декількома гвинтами

й пластмасовими стійками. Якщо корпус новий, спочатку потрібно вставити на потрібні місця всі необхідні для кріплення металеві стійки (частіше 9 або 6). Якщо металевих стійок не вистачає – дозволяється використовувати пластмасові, але в тих місцях, де під час монтажу та послідуючої роботи ПК будуть найменші навантаження на плату (наприклад біля панелі підключення індикаторів корпусу – Front Panel Connection). Нижче описана процедура встановлення плати.

1. Огляньте призначені для стійок отвори в платі. Тепер металеві стійки потрібно вгвинтити в отвори в шасі корпуса так, щоб вони розташовувалися напроти відповідних їм отворів у платі.

2. Пластикові стійки вставляються знизу в саму плату.

3. Візьміть гвинти й пластикові шайби й пригвинтіть плату до шасі.

5. Установіть задню панель роз’ємів вводу-виводу в корпус там де вони будуть коли плата опиниться на своєму місці.

6. Установіть шасі із системною платою в направляючі корпусу. Простежте за тим, щоб роз’єми вводу-виводу системної плати АТХ збіглися з відповідними отворами задньої панелі. Системна плата повинна без особливих зусиль встати на призначене їй місце.

7. У платах із пластмасовими стійками перевірте, щоб всі стійки потрапили у відповідні прорізи. Якщо необхідно, несильно похитайте плату з боку в бік. При правильній установці плати всі отвори для гвинтів у платі й шасі корпуса збігаються.

8. Тепер пригвинтіть шасі із системною платою до корпуса ЕОМ.