Шины материнской платы

С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оператив- ной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называе- мых шинами

Системная шинаосновная интерфейсная система компьютера, обеспечи- вающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает в себя:

9 кодовую шипу данных (КШД),содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного

слова) операнда;

9 кодовую шину адреса (КША),содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства;

9 кодовую шину инструкций (КШИ),содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импуль- сов) во все блоки машины;

9 шипу питания, содержащую провода и схемы сопряжения для подклю-

чения блоков ПК к системе энергопитания.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

• между микропроцессором и основной памятью;

• между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

• между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Все блоки подключаются к шине через соответствующие унифицированные разъемы непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Управление систем-

ной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что ча- ще, через дополнительную микросхему контроллера шины, формирующую основ- ные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов.

Стандарты.С момента начала использования ПК применялись различные стандарты шинной архитектуры (ISA, EISA, MCA, VLB, PCI, AGP).

Для подключения дочерних плат используются шины стандартов EISA, PCI,

AGP. Наиболее распространенным является подключение дочерних плат через шину стандарта PCI (Peripheral Component Interconnect). На многих современных материнских платах уже нет разъемов для шины стандарта EISA. Шина AGP (Ad- vanced Graphic Port) предназначена для обмена информацией с видеоадаптером.

Для подключения внутренних накопителей используются интерфейсы IDE

(Integrated Disc Electronic) и SCSI (Small Computer System Interface). На материн-

ской плате обычно имеются два IDE-контроллера, к каждому из которых можно подключить два IDE-устройства (жесткие диски, накопители на компакт-дисках). Для подключения SCSI-устройств нужно установить специальную дочернюю пла- ту.

Подсоединение периферийных устройств (мышь, внешние модемы, скане- ры, цифровые фотокамеры, принтеры и т.п.) производится через специальные ин- терфейсы, называемые портами ввода-вывода.

Порт (канал ввода-вывода) - путь, по которому происходит обмен данными между микропроцессором и микросхемами внешних устройств. Последователь- ный порт передает информацию побитно (интерфейс RS-232), а параллельный -

побайтно (интерфейс Centronics). Обычно в ПК имеются один параллельный и два последовательных порта (рис. 2.3).

Ранее последовательные порты использовались для подключения мыши и внешних модемов, а параллельные - для подключения принтеров, сканеров и ключей защиты программ. В настоящее время последовательные и параллельные порты

вытесняются шиной USB (Universal Serial Bus), которая является обязательным элементом современного ПК.

Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи дан-

ных для средне- и низкоскоростных периферийных устройств. Она рассчитана на подключение до 127 устройств, поддерживает их автоопределение Plug and play, а

также подключение к работающему компьютеру без его перезагрузки.

В портативных компьютерах часто используется инфракрасный порт (IrDA).

Последовательная шина FireWire (IEEE 1394) используется для подключе- ния устройств, требующих более высокой скорости обмена, чем может обеспе- чить шина USB (цифровых видеокамер, внешних жестких дисков и другого вы- сокоскоростного оборудования). Может использоваться для создания локаль- ной сети.

Платы расширения предназначены для подключения к шине ПК дополни-

тельных устройств. Они устанавливаются в разъемы расширения на материнской плате.

Основные типы дочерних плат:

• видеоадаптеры;

• звуковые платы;

• внутренние модемы и факс-модемы;

• адаптеры локальной сети;

• SCSI-адаптеры.

Оперативная память

Оперативная память (RAM — Random Access Memorу) — это массив кри- сталлических ячеек, способных хранить данные. Существует много различных типов оперативной памяти, но, с точки зрения физического принципа действия, различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM).

Интегральные микросхемы памяти - продукция высоких технологий. Они выпускаются небольшим количеством японских, корейских, американских и ев- ропейских фирм.

Конструктивно оперативная память может выполняться в виде SIMM-корпусов (Single In line Memory Module) с однорядным расположением контактов; DIMM- корпусов (Dual In line Memory Module), характеризующихся меньшим временем обращения; RIMM-корпусов (R - от названия разработавшей их фирмы Ram-

bus), устанавливающихся в другие разъемы и использующих шину памяти с более высокой пропускной способностью.

Существуют различные типы микросхем памяти: SDRAM (Synchronous

Dynamic RAM); DDR SDRAM (синхронная память с двойной скоростью пере-

дачи данных); RDRAM (Rambus DRAM), предназначенная для функционирова-

ния на более высоких частотах, чем SDRAM, наиболее дорогая память. Память DDR SDRAM считается перспективной для персональных компьютеров любого уровня.

Для разных системных плат предусмотрена возможность использования мо-

дулей памяти того или иного типа. Выбор основных устройств компьютера требу-

ет знания многих нюансов, связанных с обеспечением их совместимости. Процес- сор, память и материнскую плату всегда необходимо выбирать одновременно. Здесь есть много деталей совместимости, которые должен пояснить специалист.