19.3. Блок питания.

Блок питания смонтирован вместе с корпусом системного блока. Он представляет собой импульсной источник питания, предназначенный для преобразования напряжения сети 220240В в напряжение питания конструктивных элементов ПК: ±5В; ±12В.

Для подключения к системной плате обычно используются два 6-ти контактных разъема. Для питания накопителей предназначены 4-х контактные разъемы. В соединительных кабелях используется цветовая маркировка проводников: «общий провод» или «земля» – черный цвет, +5В - красный цвет; + 12В - желтый цвет; -5В – белый; - 12В - голубой.

В среднем мощность блоков питания варьируется от 100 - 150Вт (для slim line) до 300-330Вт (дляbig-tower).

19.4. Системные платы.

Системная, или материнская, плата персонального компьютера (System board или Mother board) является основой системного блока, определяющей архитектуру и производительность компьютера. На ней устанавливаются следующие обязательные компоненты:

- процессор(ы) и сопроцессор.

- память: постоянная (ROM или Flash BIOS), оперативная (DRAM), кэш (SRAM)

- обязательные системные средства ввода/вывода.

- интерфейсные схемы и разъемы шин расширения.

- кварцевый генератор синхронизации со схемой формирования сброса системы по сигналу Power Good от блока питания или кнопки RESET.

- дополнительные стабилизаторы напряжения питания для низковольтных процессоров VRM(VoltageRegulationModule).

Кроме этих сугубо обязательных средств, на большинстве системных плат устанавливают и контроллеры интерфейсов для подключения гибких и жестких дисков (IDE, SCSI), графический адаптер, аудиоканал, а также адаптеры СОМ- и LPT- портов, «мыши» и другие. Контроллеры, требующие интенсивного обмена данными (IDE, SCSI, графический адаптер), используют преимущества локального подключения к шине процессора. Цель размещения других контроллеров на системной плате — сокращение общего числа плат компьютера.

Системные платы первых PC, выполненных на процессорах 8088/86, кроме процессора содержали несколько периферийных БИС (контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, контроллер шины) и связующую логику на микросхемах малой и средней степени интеграции. Современные платы исполняются на основе чипсетов (Chipset) — наборов из нескольких БИС, реализующих все необходимые функции связи основных компонентов — процессора, памяти и шин расширения. Чипсет определяет возможности применения различных типов процессоров, основной и кэш-памяти и ряд других характеристик системы, определяющих возможности ее модернизации. Его тип существенно влияет и на производительность — при одинаковых установленных компонентах (процессор, память, графический адаптер и жесткий диск) производительность компьютеров, собранных на разных системных платах — читай, чипсетах, — может отличаться на 30%.

19.5. Конструктивы и установка плат.

Унификация и стандартизация компонентов PC распространяется и на системные платы, предназначенные для установки в корпуса обычного исполнения.

Существует IBM- совместимые ПК, у которой на системной плате сосредоточены все элементы, необходимые для его работы. Это так называемые Allinone. Эти платы используются в ПК с корпусом типа slim line.

Однако в большой части ПК системные платы содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например, с приводами накопителей, монитором и другими ПУ отсутствуют. В этом случае эти элементы связи располагаются на отдельных печатных платах, называемых дочерними, которые вставляются в специальные разъемы расширения, предусмотренные для этого на системной плате. Для обеспечения надежного соединения разъемы расширения на системной плате имеют позолоченные контакты.

Одной из основных характеристик системной платы является её размер, от которого зависит число разъёмов расширения и соответственно число дополнительно подключаемых устройств.

До недавнего времени существовало три базовых типа системных плат: Full – size AT, baby – AT, LPX (Low Profile X).

Системные платы (СП) Full – size – AT соответствуют первым ПК типа АТ. Они имеют размеры 12x13.8 дюйма (305x350 мм). Эти СП могут устанавливаться только в корпуса типаbig-tower. Наиболее часто используемым типоразмером является СП –baby-AT размером 8,57x13,04 дюйма(214x305 мм). В корпусах типа slim line используются СПLPX илиmini-LPX 9x13; 8,2x10,4 дюйма (228x330; 208x264 мм).

Традиционные платы Full AT (305х350 мм) и Baby AT (220х330 мм) для корпусовDesktop, Baby AT, Mini-, Midi- иBig Tower имеют фиксированное расположение слотов и разъема клавиатуры относительно задней кромки платы и унифицированную систему крепежных отверстий платы, что облегчает ремонтопригодность и модернизируемость системных блоков.

Платы устанавливаются с помощью пластмассовых вставок, входящих в прорези шасси. Эти вставки обеспечивают вертикальную и продольную (вдоль оси слотов расширения) фиксацию платы. Они позволяют выставить плату в правильное положение относительно задней стенки корпуса, которое уточняется при установке в слоты плат расширения. В требуемом положении плата фиксируется одним или несколькими винтами, завинчиваемыми в предварительно установленные в шасси резьбовые втулки. Эти же винты обеспечивают теоретически единственную точку соединения заземленного (через блок питания) корпуса компьютера с общим проводом источника питания.

Для того чтобы снять системную плату, из нее необходимо извлечь все карты расширения и отсоединить кабели подключения (по крайней мере, короткие). В корпусах типа Mini Tower необходимо снять (или в некоторых корпусах — выдвинуть) шасси, на котором закреплена системная плата. Отвинтив крепежные винты, плату немного сдвигают влево, после чего ее можно снять с шасси. Установка платы производится в обратном порядке, фиксирующие винты затягиваются после установки платы в корпус и установки какой-либо платы расширения.

Системные платы формата АТ имели наиболее распространение в ПК построенных на МП вплоть до четвертого поколения.

Развитие микроэлектронных технологий привело к разработке новых типов процессоров. При этом на фоне общей миниатюризации процессоры стали занимать все больше места. Увеличение тактовых частот привело к появлению специальных вентиляторов, призванных обеспечивать нормальные температурные условия для работы процессора.

Однако МП вместе с вентиляторами на платах типа АТ затрудняли доступ к области, находящимися за разъемами слотами расширения, делая невозможным установку дополнительных полноразмерных плат расширения в некоторые из слотов.

Другим недостатком СП формата АТ стало неудачное расположение разъемов для подключения флоппи-дисков и EIDE- дисков. Кабели данных устройств затрудняют доступ к слотам SIMM. Размещение на плате большого количества интерфейсов для устройств ввода-вывода с кабелями создает определенный дискомфорт, кроме того, кабели играют роль антенн, снижая помехозащищенность ПК.

В 1995 году фирмой Intel разработан новый конструктов СП- ATX, который является развитием стандарта Baby – AT. При этом он объединяет преимуществаBaby – AT (расширяемость) иLPX (высокую степень интеграции). Это - как бы платаAll-In-One, но со всеми слотами расширенияBaby-AT.

Размеры платы ATX соответствуют платеbaby-AT, при этом её относительно прежней конфигурации как бы развернули на 90 градусов с точки зрения расположения элементов и разъемов (рис. 19.3). Это позволило разместить на плате больше разъемов ввода/вывода. Кроме того, при этом достигается следующие преимущества:

- оказалось достаточно места для размещения новых МП Pentium, Pentium-Pro, Pentium 2;

- стала возможной установка длинно размерной платы в любой из слотов;

- процессор оказался в зоне действия вентилятора блока питания, что делает излишним установку специального вентилятора на МП, достаточно снабдить его большим радиатором;

- длина печатных проводников от Chipset к ОЗУ уменьшилась, что благоприятно сказалось на качестве сигнала;

- для подключения флоппи-диска и жестких дисков используются кабели меньшей длины. Это позволило повысить надежность обмена данными в режимах с высокой скоростью передачи (PIO Mode 4/5, DMA Mode 2). Кроме того, кабель не загораживает процессор и память.

Конструктив типа АТ

Конструктив типа АТХ

Рис.19.3.

Изменились и средства подключения блока питания к СП. В ATX – блоках используется один 20 – контактных разъем, кроме напряжений питания (+ 5 в; +12 в; 3,3 в) с помощью этого разъема передаются сигналы Soft power, предназначенные для выключения питания программным способом (сигнал Power On), например, noshutdowntheComputerвWindow95 иWindowsNT, или для выключения пяти-вольтовых устройств (сигнал Standby).

В спецификации ATX также предусмотрена панель мультимедиа ввода/вывода (multimedia I/O back panel), монтируемая на плате и имеющая размеры 158*44,5мм.

На ней располагаются несколько портов ввода/вывода, в том числе последовательные и параллельные порты, соединители клавиатуры, мыши, аудио и MIDI-устройств и дискет. На плате АТХ имеет семь гнезд расширения, которые могут быть представлены любым сочетанием локальных шин ISA, PCI и ISA/PCI. Наряду с типичным АТХ-форматом (305*244мм) существует и миниатюрный вариант-MINI-АТХ (284*208мм), предназначены для корпусов minitower.

Для замены стандарта LPX Intel разработала NPX-формат. На этих платах разъемы для плат расширения вынесены на отдельную плату (riser card) и благодаря горизонтальной установке карт расширения возможно применение более плоских корпусов.