Zkladn deska potae motherboard Strun popis terminologie 2006

Základní deska počítače (motherboard) Stručný popis + terminologie 2006

AT (Advanced Technology) Historie základních desek ® Starší typy: AT, LPX ® Modernější typy: ATX, Micro ATX, mini – ATX, Flex – ATX, WTX (Workstation Technology e. Xtended standard pro speciální grafické stanice) ® Významné rozdíly: způsob vypínání, typy a možnosti sběrnic …

Hlavní komponenty ZD ® Napájení ® Sloty ® Patice procesoru ® Integrované periferie ® Čipová sada ® BIOS ® Jumpery – pro nastavení vlastností desky

POST (Power On Self Test) BIOS (Basic Input Output System) ® Nejdůležitější součást ZD ® Tvořen pamětí typu ROM + data v CMOS ® Komunikace mezi OS a hardwarem ® Test počítače po zapnutí (POST) ® Zavedení operačního systému ® Výrobci : AMI, AWARD, …

označení technologie CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ® slouží k uchování informací o nastavení počítače a jeho hardwarové konfiguraci (např. – použité disky, jejich kapacity, typ videokarty, kapacita operační paměti atd. ) ® energeticky závislá, na základní desce je napájena z baterie ® lze ji smazat spojením dvou pinů na základní desce odolné špendlíkovité vyústění vodiče z desky

Čipová sada (Chip Set) ® Historie a vývoj čipových sad ® Různí výrobci: INTEL, VIA, AMD, Si. S ® Různé architektury: Northbridge, Southbridge, Multi-Threaded I/O link

Sběrnice Slot - odbočka sběrnice ve formě štěrbinového konektoru pro zasunutí expanzní karty (Bus) ® Soustava vodičů, sloužících zejména k adresaci a přenosu dat ® Je charakterizována přesným popisem elektrických signálů a definicí jejich významu ® Prostřednictvím slotů je možno hardware a možnosti základní desky rozšiřovat a doplňovat ® Sběrnice prošly velkým vývojem ® Mnoho typů

PC BUS ® První systémová sběrnice pro počítače s procesorem 8088 ® Paralelní zapojení konektorů pro přídavné karty ® Šířka 8 bitů

Sběrnice ISA (AT BUS) ® ISA – Industry Standard Architecture ® Navržena procesory 80286 ® Šířka 16 bitů ® Používána do r. 1998

FSB (Front Side Bus) ® Jádro čipové sady ® Frekvence: Dříve 66, 100 a 133 MHz Nyní až 1066 MHz ® Šířka: 64 bitů

PCI (Peripheral Component Interconnect) ® Vytvořena firmou INTEL ® ZD různých typů obsahují různý počet PCI slotů ® Šířka 64 bitů (32 procesory 40486) ® Frekvence 33 MHz ® Připojení k FSB přes mezisběrnicový můstek ® Podpora Plug and Play

PCI-X a PCI Express ® PCI-X pracuje na 133 MHz - sloužila pro připojení graf. karet, ale dnes se používá jen pro připojení karet síťových ® PCI Express - moderní, vyvinuta firmou INTEL - šířka 32 bitů, frekvence 2, 5 GHz - možný nástupce sběrnic AGP

AGP (Accelerated Graphic Port) ® Slouží výhradně pro připojení grafických karet ® Frekvence 66 resp. 133 MHz ® Několik režimů (1 X, 2 X, 4 X, 8 X) ® Datová propustnost až 2, 1 GB/s ® Komunikuje přímo se systémovou pamětí

Paměťová sběrnice ® Přenos dat mezi procesorem a RAM ® Připojena k obvodu North Bridge ® Rychlost závisí na typu modulů RAM SDRAM DDR SDRAM (frekvence od 100 MHz do 400 MHz)

IRQ - Interrupt request IRQ – požadavek přerušení ® Hardwarové přerušení (interrupt) je proces, při kterém reaguje CPU na nějaký vnější podnět. ® Aby mohla přídavná zařízení komunikovat s počítačem, musí umět vysílat žádosti o přerušení. ® Tyto žádosti jsou zachytávány řadičem přerušení. Je-li přerušení od daného zařízení povoleno, je signál postoupen CPU ke zpracování.

IRQ - Interrupt request IRQ – zpracování požadavku ® V okamžiku, kdy CPU obdrží žádost o přerušení, dokončí rozpracovanou instrukci, přeruší svoji dosavadní činnost a aktivuje obslužný program, který žádost o přerušení obslouží. ® Tento mechanizmus je velmi podobný obvyklému volání podprogramu, i zde se do stacku uloží adresa pro správný návrat do přerušené činnosti, navíc je však ukládán i vnitřní stav procesoru.

IRQ - Interrupt request IRQ – zpracování požadavku ® V počítači je k dispozici 15 úrovní IRQ, pomocí kterých lze žádat CPU o obsluhu. ® Nižší úrovně mají při zpracování vyšší prioritu. Interrupty se tedy mohou vnořovat. ® Vedle uvedených možností hardwarového přerušení lze požadavek na přerušení aktivovat i programově, tedy pomocí software. Této možnosti se používá např. při manipulaci s hardware pomocí BIOSu.

DMA - Direct Memory Access DMA ® Jde o technologii přímého přístupu do paměti, kdy zařízení pouze zažádá o přidělení přenosového kanálu a pokud je danému zařízení použití tohoto kanálu povoleno, probíhá přenos dat mezi pamětí a zařízením bez pomoci CPU (obsluhu zajišťuje řadič DMA, který je implementován v čipové sadě) ® Tím dojde jednak ke snížení vytíženosti procesoru a zároveň je možno zvýšit datovou prostupnost.

DMA - Direct Memory Access DMA – přímý přístup do paměti ® Řadič DMA provádí přenosy mezi zařízením a pamětí v době, kdy sběrnice není procesorem využívána. ® K dispozici je 8 kanálů DMA. Jsou využívány pro zařízení, která mají vysoké nároky na rychlý přenos dat (CD-ROM, HDD, zvukové karty…)

Řadič (controller) ® Řadiče obecně slouží k řízení a synchronizaci dějů v hardware ® slouží např. ke komunikaci základních desek s vnějšími paměťovými zařízeními ® řadiče – IDE (Integrated Drive Electronics) EIDE (Extended IDE) SATA (Serial Advanced Technology Attachment) SCSI (Small Computer System Interface) ® Bývají integrovány do základní desky

Porty a rozhraní ® Rozhraní zprostředkuje komunikaci mezi základní deskou a vnějším zařízením ® Sériové x Paralelní ® Portem je často míněn konektor pro připojení k rozhraní, ovšem konektor představuje pouze mechanickou část rozhraní bez jakékoliv inteligence ® Vstupní/výstupní port je však zejména rozhraním elektrickým a logickým

Sériový port ® Nejstarší známé rozhraní – COM 1 ® Pomalý, rychlost přenosu dat 115 Kb/s ® Dříve používán pro připojení myší ® Konektory s 9 ti a 25 ti piny Zde je dobře patrný významový rozdíl mezi konektorem a portem: sériové rozhraní převádí paralelní přenos po sběrnici na straně k procesoru na sériovou komunikaci směrem k zařízení - je tedy (toto rozhraní) opatřeno vnitřní vyrovnávací pamětí a nadáno i značnou “inteligencí”

Paralelní port ® Vyvinut firmou Centronics ® Připojení tiskáren ® Rychlejší než sériové rozhraní ® Náročnější na HW i SW ® Konektor se 36 ti piny ® Může pracovat v několika módech nejpoužívanější EPP – 2 MB/s

Rozhraní PS/2 ® Vyvinuto firmou IBM pro Personal System/2 jako náhrada COM portu pro připojení myši ® Osvědčilo se, dnes slouží k připojení myši a klávesnice ® Barevné odlišení (zelená x fialová)

USB (Universal Serial Bus) ® Velmi rozšířený, praktický, rychlý ® HUB (rozbočovač) ® Možnost připojit až 127 zařízení v pěti úrovních přes jeden USB port ® USB 1. 1, USB 2. 0 ® Podpora technologie Plug and Play (možnost připojení zařízení za chodu počítače)

Fire. Wire (IEEE 1394) ® Velice rychlý přenos dat mezi počítačem a externím zařízením ® Využití hlavně v kombinaci se zařízeními pro zpracování obrazu (digitální kamery) ® 4 – 6 ti pinový konektor ® Tři specifikace: S 100 – 98, 304 Mb/s S 200 – 196, 608 Mb/s S 300 – 393, 216 Mb/s

Příklad základní desky … my ale víme, o co jde

dotazy?