Płyta główna. Magistrale I/O

Prezentacja na temat: "Płyta główna. Magistrale I/O"— Zapis prezentacji:

1 Płyta główna. Magistrale I/O

2 Płyta główna (ang. motherboard)
stanowi „kręgosłup” komputera klasy PC i jest jednym z jego najważniejszych komponentów. Fizycznie jest to płyta drukowana z odpowiednio wytrawionymi miedzianymi ścieżkami. Na jej powierzchni ulokowane są gniazda i porty umożliwiające montaż procesora, kart rozszerzeń i urządzeń peryferyjnych.

3 Najważniejsze elementy współczesnej płyty głównej:
chipset gniazdo mikroprocesora gniazda pamięci operacyjnej złącza magistrali I/O porty I/O kanały interfejsów pamięci masowych itd..

4

5

6 Formaty płyt głównych Format płyt głównych określa jej wielkość, rozmieszczenie poszczególnych elementów, gniazd i otworów montażowych. Od formatu płyty zależy rodzaj zastosowanej obudowy czy zasilaczy. Spośród różnych formatów płyt głównych najpopularniejsze to: AT ATX NLX

7 Chipset odpowiada za komunikację miedzy komponentami zamontowanymi na płycie głównej. składa się z dwóch układów scalonych: mostka północnego (ang. North Bridge) oraz mostka południowego (ang. South Bridge).

8 Mostek północny – główny układ chipsetu odpowiedzialny za bezpośrednią komunikację mikroprocesora , za pomocą magistrali mikroprocesora z pamięcią operacyjną RAM, magistralą kraty graficznej (AGP) oraz magistralą PCI Express. Mostek południowy – wolniejszy komponent układu integrujący kontrolery pamięci masowych(twardych dysków i napędów optycznych) i magistralę USB. Super I/O – układ, który nie jest częścią chipsetu, jednak ściśle z nim współpracuje. Połączony jest z mostkiem południowym za pomocą magistrali ISA. Integruje wszystkie pozostałe komponenty obsługujące urządzenia wejścia-wyjścia niewspierane przez chipset: port PS/2, porty szeregowe (COM) i równoległy (LPT), kontroler stacji dyskietek, połączenie z BIOS

9

10 Magistrale I/O Magistrala to ścieżka łącząca ze sobą różne komponenty w celu wymiany informacji między nimi. Rodzaje magistral: obsługujące wymianę danych wewnątrz procesora oraz między procesorem a podstawowymi komponentami płyty głównej i pamięcią RAM (zazwyczaj najszybsze) magistrale lokalne, ulokowane w pobliżu CPU, co umożliwia zwiększenie szybkości komunikacji z magistralą procesora magistrale I/O służące do podłączania kart rozszerzeń, które wzbogacają możliwości komputera PC magistrale zewnętrzne, służące do przyłączenia urządzeń zewnętrznych, takich jak modemy, drukarki, skanery, kamery internetowe, klawiatury, myszy itp.

11 Transmisja równoległa i szeregowa:
W transmisji szeregowej dane są wysyłane w sposób sekwencyjny w postaci jednego ciągu bitów (bit po bicie). Transmisja równoległa polega na jednoczesnym wysyłaniu większej liczby bitów (najczęściej w porcjach po 8, 16, 32, 64 itd.) W odcinku czasu przesyłanych jest kilka bitów lub bajtów informacji.

12 Magistrala PCI jest to magistrala komunikacyjna służąca do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC

13 Magistrala PCI Express
oficjalny skrót PCIe, znana również jako PCI-E, PCI-s, Game-p lub jako 3GlO (od 3rd Generation I/O) pionowa magistrala służąca do podłączania kart rozszerzeń do płyty głównej zastąpiła magistrale PCI oraz AGP.

14 Magistrala AGP to rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez firmę Intel. Jest to 32-bitowa magistrala taktowana zegarem 66 MHz, zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną

15 Magistrala ISA

16 Zasoby systemowe Aby komponent w postaci karty rozszerzeń mógł poprawnie funkcjonować w systemie, a także komunikować się z pozostałymi urządzeniami, musi mieć przydzielony zasoby systemowe. Do zasobów systemowych zaliczamy: kanały IRQ (przerwań) adresy portów I/O kanały DMA adresy pamięci Niektóre urządzenia wymagają przydzielenia tylko kanału IRQ i adresu pamięci, inne natomiast dodatkowo będą potrzebowały kanału DMA czy adresu portu I/O.

17

18 Kanały IRQ jest to przerwanie sprzętowe wykorzystywane do poinformowania płyty głównej, że określone urządzenie będzie potrzebowało dostępu do procesora Przerwanie to kanał uruchamiający mechanizm zapisu zawartości rejestrów procesora w pamięci (zamrożenie dotychczas wykonywanych operacji), a następnie sprawdzający tablicę przerwań. Dzięki adresom zawartym w tej tablicy mechanizm uruchamia sterowniki odpowiedniego urządzenia. W tablicy gromadzone są informacje o przerwaniach i priorytetach, co pozwala na optymalne zarządzanie dostępem do procesora.

19 Porty I/O (wejścia - wyjścia)
stanowią interfejs łączący oprogramowanie z urządzeniami komputera. Każdemu aktywnemu komponentowi nadawany jest adres (identyfikator), na którym urządzenie prowadzi nasłuch, dzięki czemu oprogramowanie po identyfikacji może z niego skorzystać. Wiele urządzeń wykorzystuje kilka portów, a dostępnych w komputerze jest portów I/O.

20 Kanały DMA są to kanały bezpośredniego dostępu do pamięci, są techniką umożliwiającą urządzeniom dostęp do pamięci RAM bez pośrednictwa procesora. Głównym zadaniem jest odciążenie procesora od wymiany informacji miedzy kartą a pamięcią operacyjną.

21 Koniec