1.9 Состав системного блока

Системный блок обычно включает в себя: системную плату, блок питания, накопители на дисках, разъемы для дополнительных устройств; платы расширения с контроллерами — адаптерами внеш­них устройств.

В зависимости от его конфигурации и размеров корпуса опреде­ляются такие характеристики ПК, как возможность дальнейшего расширения, транспортировка, доступ к компонентам и т. д.

Типы корпусов: Slimline, Desktop, Tower (Mini-Tower, Midi-Tower, Super-Big-Tower), File Server (рис. 1.4).

Рисунок 1.4- Типы корпусов ПК

Системная плата (рис. 4.4) является основой системного блока, который обеспечивает внутренние связи, взаимодействует через прерывания с внешними устройствами и содержит компоненты, оп­ределяющие архитектуру ПК. Системные платы с различными мик­ропроцессорами отличаются друг от друга по типам применяемых элементов и модулей памяти, возможностям конфигурирования и т. д. Набор микросхем на системной плате, обеспечивающий ра­боту ЦП по обмену данными с периферийными устройствами, на­зывают Chipset.

Разъемы задней панели 1,2 – разъемы PS/2 (мышь и клавиатура)

3,4 – разъемы USB

5 – принтер (LPT1

6-9 – штырьковые (D9) разъемы

последовательных портов

8 – игро­вой порт

9, 10, 11- разъемы звуковой платы (микрофон, линейный вход, линейный выход)

Рисунок 1.5-Системная плата АТХ и её основные разъемы

Чипсет

Chipset, или «PCIset» — совокупность микросхем, размещенных на системной плате, которые организуют потоки команд и данных в ПЭВМ.

Сюда входят: основная память, вторичная кэш-память и устройства, связанные с шинами ISA и PCI.

Кроме того, чипсет контролирует потоки данных НЖМД и других устройств, соединен­ных с каналом IDE. Иногда в состав чипсета включают и сам мик­ропроцессор.

Чипсеты производят различные фирмы — SIS, VIA, OPTI и Intel

Рассмотрим технические данные чипсет Intel Р35 (рис. 1.6).

Технология -45 нм

Частота 533 МГц, скорость передачи данных по каналу PCI Е 2.0 до 1000 Мб/с

В качестве северного моста применяется м/сх P35 GMСH, которая связана с южным мостом ICH9 по интерфейсу DMI, обеспечивающем скорость обмена данными до 2 Гб/с.

Для связи DDR2 имеется 2 канала по 6,4 Гбит/с.

Таблица 1.2- Сравнительные характеристики для iP35
Частота FSB	800/1066/1333 МГц
Поддержка 45-нм процессоров	+
Конфигурация памяти	2 канала по 2 слота DDR2 667/800 DDR3 800/1067 8 Гб макс.
Дискретный графический интерфейс	PCI Express xl 6
Порты PCI Express	6 PCI Express xl
Шина между мостами	2 Гб/сек
USB	2.0, 12 портов
Каналы SATA	6 шт, 3 Гб/с максимум
Каналы РАТА	-
RAID	- (для ICH9R: 0, +1,0+1, 5)
Звук	HD Audio
Lan	Гигабитный адаптер

Дополнительные интегральные микросхемы

К системной шине и к МП ПК наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и некоторые дополнительные интегральные микросхемы, расширяющие и улучшающие функцио­нальные возможности микропроцессора:

• математический сопроцессор;

• контроллер прямого доступа к памяти;

• сопроцессор ввода-вывода;

• контроллер прерываний и т. д.

Математический сопроцессор широко используется для уско­ренного выполнения операций над двоичными числами с фиксиро­ванной и плавающей запятой, над двоично-кодированными деся­тичными числами, для вычисления некоторых трансцендентных, в том числе тригонометрических функций. Математический сопро­цессор имеет свою систему команд и работает параллельно (совме-щенно во времени) с основным МП, но под управлением последне­го. Ускорение операций происходит в десятки раз.

Контроллер прямого доступа к памяти (DMA — Direct Memory Access) обеспечивает обмен данными между внешними устройства­ми и оперативной памятью без участия микропроцессора, что суще­ственно повышает эффективное быстродействие ПК. Иными слова­ми, режим DMA позволяет освободить процессор от рутинной пере­сылки данных между внешними устройствами и ОП, отдав эту работу контроллеру DMA; процессор в это время может обрабаты­вать другие данные или другую задачу в многозадачной системе.

Сопроцессор ввода-вывода за счет параллельной работы с МП существенно ускоряет выполнение процедур ввода-вывода при об­служивании нескольких внешних устройств (дисплея, принтера, НЖМД, НГМД и т. д.); освобождает МП от обработки процедур ввода-вывода, в том числе реализует и режим прямого доступа к памяти.

Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания. Прерывание — временная приостановка выполнения одной про­граммы с целью оперативного выполнения другой, в данный мо­мент более важной (приоритетной) программы. Контроллер прини­мает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет уро­вень приоритета этого запроса и выдает сигнал прерывания в МП. Микропроцессор, получив этот сигнал, приостанавливает выполне­ние текущей программы и переходит к выполнению специальной программы обслуживания того прерывания, которое запросило внешнее устройство. После завершения программы обслуживания восстанавливается выполнение прерванной программы. Контроллер прерываний является программируемым. Прерывания возникают при работе компьютера постоянно, достаточно сказать, что все про­цедуры ввода-вывода информации выполняются по прерываниям. Например, в компьютерах IBM PC прерывания от таймера возника­ют и обслуживаются контроллером прерываний 18 раз в секунду (длятся эти прерывания тысячные доли секунды и поэтому пользо­ватель их не замечает).

Основная память

Основная память (ОП) предназначена для хранения и оператив­ного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содер­жит два вида запоминающих устройств:

• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM — Random Access Memory) предназначено для оперативной запи­си, хранения и считывания информации (программ и дан­ных), непосредственно участвующей в информационно-вы­числительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Большинство современных компьютеров комплектуются моду­лями типа DIMM (Dual-In-line Memory Module — модуль памяти с двухрядным расположением микросхем).

В компьютерных системах на самых современных процессорах используются высокоскорост­ные модули Rambus DRAM (RIMM) и DDR2 DRAM.

Рисунок 1.7- Модули памяти RIMM и DIMM

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM — Read Only Memory) предназначено для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации; позволяет оперативно только считывать информацию, хранящуюся в нем (изменить информацию в ПЗУ нельзя);

Специальная память

К устройствам специальной памяти относятся постоянная па­мять (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — па­мять только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом «зашивается» в устройст­ве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся програм­мы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памя­тью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны, это неотъемлемый эле­мент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой опе­рационной системы.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-выво­да) — совокупность программ, предназначенных для автоматическо­го тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM (рис. 4.9).

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и ми­нимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы

.

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается «сетап»).

Для хранения графической информации используется видео­память.

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в ко­тором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — про­цессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одно­временно с обновлением видеоданных в памяти.