Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Балаковский инженерно-технологический институт филиал «Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»

УСТРОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ

Затулин А.Г.

Балаково

Содержание

материнский плата компьютер шина

Введение

1. Понятие «материнская плата»

2. Структура материнской платы

3. Строение материнской платы

4. Назначение материнских плат

5. Назначение BIOS

5.1 Батарейная память и часы

6. Структура и стандарты шин ПК

7. Функциональное назначение различных Шин в Пк

8. Форм-факторы материнских плат

8.1 ATX

8.2 Micro ATX

8.3 Mini ATX

8.3 BTX

Заключение

Список литературы

Введение

Данная работа посвящена изучению, описанию аппаратной составляющей персонального компьютера, конкретнее, изучению и описанию Материнской платы. Ни один компьютер не может работать материнской платы. Это один из главнейших элементов в компьютере. На Материнской плате располагаются все разъёмы и слоты для подключения различных устройств, таких как видеокарта, процессор, оперативная память и для других необходимых для работы компьютера устройств. Также, системная плата обеспечивает распределение питания между этими устройствами. К материнской плате также подключаются отдельно расположенные устройства, такие как жесткий диск или дисковод, которые соединены с системной платой специальными шлейфами.

1. Понятие материнская плата

Материнская плата - это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Она объединяет между собой все устройства, входящие в состав компьютера.

2 Структура типовой материнской платы:

В качестве основных (несъёмных) частей материнская плата имеет:

– Процессор - основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;

– шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

– оперативная память - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

– ПЗУ - микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

– микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

– разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

3. Строение материнской платы

– Центральный процессор (ЦПУ).

– Набор системной логики (чипсет -- англ. chipset) -- набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».

– Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер -- обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.

– Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер -- содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности.

– Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.

– Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS.

4. Назначение материнских плат

Главная функция материнской платы -- инициализация устройств, подключённых к материнской плате, сразу после включения питания компьютера. BIOS проверяет работоспособность устройств (самотестирование), задаёт низкоуровневые параметры их работы (например, частоту шины центрального микропроцессора), и после этого ищет загрузчик операционной системы на доступных носителях информации и передаёт управление операционной системе.

5. Назначение BIOS

BIOS является ключевым элементом системной платы, без которого компьютер не может выполнять своё прямое назначение. BIOS, пользуясь средствами, предоставляемыми чипсетом, управляет всеми компонентами и

ресурсами системной платы. Код BIOS хранится в микросхеме энергонезависимой постоянной или флэш-памяти.

5.1 Батарейная память и часы

Для хранения информации ввели специальную микросхему памяти небольшого объема, питание которой при выключенном компьютере осуществляется от батарейки.

6. Структура и стандарты шин ПК

Шиной называется вся совокупность линий (проводников на материнской плате), по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. Шина предназначена для обмена информацией между двумя и более устройствами.

7. Функциональное назначение различных Шин в Пк

– системная шина (или шина CPU) используется микросхемами Cipset для пересылки информации к CPU и обратно;

– шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между

CPU и кэш-памятью;

– шина памяти используется для обмена информацией между оперативной памятью RAM и CPU;

– шины ввода/вывода информации подразделяются на стандартные и локальные.

1. Локальная шина ввода/вывода это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и др.) и системной шиной под управлением CPU.

2. Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения к перечисленным выше шинам более медленных устройств (например, мыши, клавиатуры, модемов, старых звуковых карт).

7.1 Архитектура шины

Шина данных -- часть системной шины, предназначенная для передачи данных между компонентами компьютера.

Шина адреса -- служит для передачи информации об адресе ячейки, в которую, либо из которой, направляются данные.

Шина управления -- определяет, какую операцию (считывание или запись информации из памяти) нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами.

Контроллер памяти -- цифровая схема, управляющая потоком данных к процессору от оперативной памяти.

8. Форм-факторы материнских плат

Форм-фактор материнской платы -- стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места её крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.

8.1 ATX

Выпущен в 1995 году компанией Intel для конструкции корпуса, в котором унифицировано расположение основных устройств. Для этого типа корпуса разработана материнская плата, носящая аналогичное название АТХ. При этом в системном блоке рассчитана циркуляция воздуха, чтобы охлаждать наиболее нагреваемые устройства, кроме того, кабели рационально размещены, имеется новый тип блока питания, все порты расположены на материнской плате с выходом на заднюю стенку системного блока. В настоящее время это самый распространенный вид блока.

8.2 Micro ATX

Выпущен 1997 году компанией Intel для конструкции небольших по высоте корпусов типа microATX, в котором унифицировано расположение основных устройств. Рассчитана на четыре слота расширения, в которые устанавливаются карты расширения PCI, PCI-E и AGP и плата имеет размеры 244х244 мм. Эти платы можно устанавливать в системные блоки АТХ, так как они имеют унифицированные с форматом АТХ отверстия для крепления и расположение основных компонентов.

8.3 Mini ATX

Предназначен для мобильных процессоров и используется в тонких корпусах. Размер платы 170х170 мм.

8.4 BTX

BTX (Balanced Technology Extended) - новый стандарт, который приходит на смену ATX. При разработке этого форм-фактора большое внимание уделялось эффективному охлаждению установленных на плате элементов. BTX идеально подходит для построения миниатюрных компьютеров. Материнские платы BTX имеют размеры 26.7 х 32.5 см и поддерживают семь слотов расширения.

Заключение

В заключение данной работы хочется отметить, что материнская плата - это один из важнейших элементов ПК, определяющий еге облик и обеспечивающий взаимодействие всех подключаемых к материнской плате устройств.

Материнские платы постоянно модернизируются, так как технический прогресс идет и требует новых исследований не только в области информационных технологий, но и в совершенствовании их аппаратного обеспечения.

Список использованных источников

1. Википедия [Электронный ресурс] Материнская плата // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Материнская_плата (дата обращения 19.12.2015).

2. Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия [Электронный ресурс] Магнитооптический накопитель // URL: http://megabook.ru/article/шина (дата обращения 19.12.2015).

Размещено на Allbest.ru