Тема. Компоненти материнської плати.

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 11

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Мета: вивчити пристрої, розміщені на материнській платі персонального комп’ютера.

Короткі теоретичні відомості

Материнська плата – велика друкована плата одного із стандартних форматів, яка несе на собі головні компоненти комп'ютерної системи: ЦП; оперативну пам'ять; кеш-пам'ять; комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати, — чіпсет (chipset); центральну магістраль, або шину; контролер шини і кілька рознімних з'єднань-гнізд (слотів, від англ. slot — щілина), які служать для підключення до материнської плати інших плат (контролерів, плат розширення та ін.). Частина слотів у початковій комплектації ПК залишається вільною. В рознімні з'єднання іншої конфігурації встановлюють модулі оперативної пам'яті. Кількість і тип рознімних з'єднань є однією з важливих характеристик системної плати, оскільки при доукомплектовуванні або модернізації комп'ютера вільних слотів може не вистачити.

Крім того, на материнській платі є мініатюрні перемички (jumpers) або перемикачі (switches), за допомогою яких відбувається настроювання плати. На системній платі розташовано також з'єднувачі, до яких за допомогою спеціальних кабелів (шлейфів) підключають додаткові пристрої.

Ще один важливий елемент, який встановлюють на системній платі, — мікросхема BIOS (Basic Input-Output System, базова система введення-виведення). Вона є енергонезалежним постійним запам’ятовуючим пристроєм (ПЗП), в який записано програми, що реалізують функції введення-виведення, а також програму тестування комп'ютера в момент вмикання живлення (POST, Power On Self Test), програму настроювання параметрів BIOS і системної плати та інші спеціальні програми.

У роботі BIOS використовують відомості про апаратну конфігурацію комп'ютера, які зберігає ще одна мікросхема — CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM). Це енергозалежна пам'ять, що постійно підживлюється від батарейки, яка також знаходиться на системній платі. Вона живить і схему кварцового годинника — годинника реального часу (real-time, clock, RTC), що безперервно відлічує час і поточну дату.

Візуально материнська плата має вигляд (рис. 2.1):

Рисунок 2.1 – Зовнішній вигляд материнської плати фірми MSI

Основні елементи материнської плати.

Чіпсет є найважливішим компонентом материнської плати. Він складається з двох основних елементів, які прийнято називати мостами. Найчастіше на сучасних материнських платах присутні два типи мостів – північний і південний (рис. 2.2).

Рисунок 2.2 – Розташування мостів чипсету на материнській платі

1 – північний міст, 2 – південний міст

Чіпсет – це набір мікросхем, що виконує транспортні функції між всіма елементами ПК. Від якості цього компонента залежить злагодженість роботи основних елементів, швидкість передачі даних по системній шині. Тобто, чіпсет свого роду регулювальник, що направляє всі потоки в потрібному напрямку.

Для кожного процесора існує свій певний тип чіпсета, вони відрізняються набором функцій, які забезпечують коректну роботу всіх елементів комп'ютера, зв'язуючи їх із процесором. Основною характеристикою чипсета є пропускна здатність системної шини (FSB) і тип підтримуваної шини. Пропускна здатність шини виміряється в кілобітах, чи в мегабайтах за секунду. Чим вище цей показник, тим кращим вважається чіпсет.

Північний міст відповідає за функції інтегрованої графіки, звуку, системної шини, пам'яті, шини AGP, або PCI-E (для відеокарти). Південний міст, відповідає за всі порти та другорядні шини передачі даних, такі як PCI, USB і т.п.

Посадкове гніздо (Socket). Посадкове гніздо для процесора, визначає тип установлюваного процесора. У Intel для кожного типу процесора існує своє посадкове місце: процесор розрахований під сокет LGA 775 не зможе ввійти в сокет LGA 1156, або 1366 і навпаки, так як вони відрізняється кількістю контактів і максимальною напругою для процесора.

Для процесорів AMD ситуація дещо інша. Фізично в них є один сокет для серії процесорів – AM2, який розподіляється на типи: AM2, AM2+ і AM3. Відмінність між цими сокетами тільки в кількості задіяних контактів для кожного типу процесора. Фізично можливо встановити будь-який сучасний процесор від AMD у кожний з перерахованих сокетів, але при цьому необхідно коригувати номінальну напругу процесора.

Рисунок 2.3 – Розташування сокета на материнській платі

На даний момент для Intel використовуються наступні типи сокетів:

- Socket T (LGA775) — Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad;

- Socket H (LGA1156) — Core i7/Core i5/Core i3

- Socket B (LGA1366) — Core i7

- Socket J (LGA771) — Intel Xeon серий 50xx, 51xx

- Socket N — Dual-Core Xeon LV

Сокети для процесорів фірми AMD:

- Socket AM2 — з підтримкою пам’яті DDR2; 940 контактів;

- Socket AM2+ — підтримка шини HyperTransport 3.0;

- Socket AM3 — з підтримкою пам’яті DDR3;

- Socket AM3+ — з підтримкою процесорів AMD FX ;

- Socket FM1 — для встановлення процесорів з мікроархітектурою AMD Fusion; 905 контактів;

- Socket FM2 — для процесорів Trinity, Komodo, Terramar;

- Socket C32 — серверні Opteron для одно- та двохпроцесорних конфігурацій;

- Socket G34 — серверні Opteron для двох- та чотирьох процесорних конфігурацій;

- Socket S1 — мобільні Athlon 64, Turion 64 s Mobile Sempron.

BIOS («базова система вводу-виводу») – це програмний інтерфейс, що відповідає за настроювання всіх функцій устаткування комп'ютера. BIOS представляє собою єдиний програмний інтерфейс, що відповідає за самі базові функції ПК. Без нього комп'ютер просто не буде працювати. Фізично BIOS розміщено в мікросхемі постійної пам’яті (рис. 2.4).

Рисунок 2.4 – Найтиповіші мікросхеми ПЗП з BIOS

Іноді зовнішній вигляд може відрізняться від стандартного.

BIOS відповідає за первинне настроювання апаратного забезпечення на будь-якому ПК. На ринку є основні три виробники BIOS: Phenix, Award і AMI. Принципової різниці між ними немає. Сучасний BIOS виконаний по дубльованій схемі (DUAL BIOS), що забезпечує стабільну надійність у його роботі.

Шина – це набір проводів, які зв'язують між собою всі елементи комп'ютера. Візуально їх побачити не можливо, тому що вони розміщуються під шаром текстоліту. Шина виконує транспортні функції, це свого роду магістраль, по якій рухаються всі сигнали.

Другорядні елементи материнської плати:

1. Слот расширення – це рознімання з'єднане з системною шиною та призначене для встановлення додаткових модулів (карт розширення), які розширюють конфігурацію комп’ютера.

Через слот звичайно підключаються: відео карти, звукові карти, мережеві карти, POST-карти та інш.

Слоти розширення можуть бути як універсальними (PCI, PCI-Express, ISA, EISA, VLB, MCA – названі за комп’ютерними шинами, до яких підключений слот чи за архітектурою: Apple II, CompactPCI, Mini PCI, PCMCIA, PCI-X, PDS, Q-Bus, Nubus, VESA Local Bus, VMEbus), так і спеціалізованими (AGP - слот для підключення відеокарти).

2. Зовнішні порти – необхідні для підключення периферійних пристроїв гнізда, у які підключаються різного роду пристрої, це USB, COM порти, аудіо та відео порти, PS/2 порти, в які підключається клавіатура та миша. Найчастіше вони перебувають позаду материнської плати та виходять на зовнішню частину комп'ютерного корпусу.

Рисунок 2.5 – Задня панель зовнішніх портів

Порядок виконання:

1. Переконаєтеся в тому, що комп'ютерна система знеструмлена (при необхідності, відключите систему від мережі живлення).

2. Визначте місце розташування процесора та ознайомтесь з організацію системи його охолодження. По маркуванню визначите тип процесора та фірму-виробника.

3. Визначте місце розташування рознімань для встановлення модулів оперативної пам'яті. З'ясуєте їх кількість і тип використовуваних модулів (DIMM чи SIMM), визначте кількість контактів.

4. Визначте місце розташування слотів для встановлення плат розширення. Визначте їх кількість і тип (ISA, VLB, PCI, AGP), Визначте кількість контактів. Зафіксуйте їхнє відмінності за формою та кольорами:

5. Таблиця 2.1 – Характеристики слотів для встановлення плат розширення

5. Визначте місце розташування мікросхеми ПЗП. По наклейці на ній визначите виробника системи BIOS даного комп'ютера.

6. Визначте місце розташування мікросхем системного комплекту (чипсета). По маркуванню визначите тип комплекту та фірму-виробника.

7. Заповните звітні таблиці:

Таблиця 2.2 – Звітна таблиця пристроїв

Таблиця 2.3 – Звітна таблиця пам’яті та слотів розширення

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Схематичне зображення материнської плати з розташуванням елементів.

4. Таблиця параметрами основних пристроїв.

5. Таблиця з параметрами модулів пам’яті та слотів розширення.

6. Короткий виклад контрольних питань.

7. Висновки з роботи.

Контрольні питання

1. Розкрийте основні характеристики материнської плати.

2. Наведіть пристрої розташовані на материнській платі, розрийте їх основні характеристики.

3. Що таке шина? Які типи шин використовуються в ПК? Які пристрої підключаються до шин, швидкість передачі даних.

4. Контролери та адаптери, їхнє призначення та основні характеристики.

5. Які характеристики процесора впливають на його продуктивність?

6. Які роз’єми та слоти знаходяться на материнській платі?

7. Яким чином організовано систему вводу/виводу а ЕОМ?

8. Призначення контролера пристроїв вводу/виводу ?

9. Які пристрої відносяться до пристроїв системи вводу/виводу.

10. Дайте поняття інтерфеса?

11. Які стандарти використовуються на провідники?

12. Які стандарти використовуються на сигнали що передаються?

13. Які стандарти використовуються на протоколи передачі?

14. Синхронні та асинхронні інтерфейси.

Література: [4, c. 23 – 27; 6, с. 242 – 441].

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3