Urządzenia Techniki. Klasa I TI 3. PŁYTA GŁÓWNA. BIOS.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Urządzenia Techniki. Klasa I TI 3. PŁYTA GŁÓWNA. BIOS."

Czesław Orzechowski
7 lat temu
Przeglądów:

1 3. PŁYTA GŁÓWNA. BIOS. Płyta główna (ang. motherboard lub mainboard) - wielowarstwowa, laminowana płyta drukowana z odpowiednio przygotowanymi miedzianymi ścieżkami, na której montuje się najważniejsze elementy, umożliwiająca komunikację wszystkim pozostałym podzespołom komputera. Na powierzchni płyty głównej znajdziemy mnóstwo przylutowanych układów scalonych i innych elementów elektronicznych oraz różnego rodzaju gniazda. Płyta główna pełni funkcję szkieletu, do którego doczepia się inne elementy po to, aby stworzyć w pełni funkcjonalny komputer. Odpowiada ona również za dostarczenie energii elektrycznej do podzespołów komputera. Rys. 1. Przykładowa płyta główna (ATX). Współczesne płyty główne wyposażone są w następujące elementy: gniazdo procesora - (socket, slot, LGA) gniazda, w których możliwy jest montaż mikroprocesora. Niektóre płyty mogą być wyposażone w więcej niż jedno gniazdo CPU. gniazda pamięci operacyjnej - gniazda umożliwiające instalację odpowiednich modułów pamięci operacyjnej. chipset - najważniejszy komponent płyty głównej odpowiedzialny za komunikowanie się elementów montowanych na płycie. pamięć nieulotna ROM - układ scalony typu flash, w którym przechowywany jest BIOS płyty głównej. gniazda rozszerzeń - złącza magistrali wejścia/wyjścia (I/O) umożliwiające instalację kart rozszerzeń. Płyta główna może być wyposażona w kilka różnych magistral (np. PCI, AGP itp.). gniazda zasilania - dzięki nim doprowadzane są do płyty głównej odpowiednie wartości napięcia dla poszczególnych komponentów. kanały interfejsów pamięci masowych - za ich pomocą do płyty głównej możliwe jest przyłączenie napędów optycznych i dysków twardych. piny konfiguracyjne - małe przełączniki pozwalające na konfigurowanie niektórych ustawień płyty głównej. Dodatkowo specjalne piny służą do podłączenia do płyty głównej przycisków obudowy. Mateusz Pańkowski 1

cewki, kondensatory i inne elementy elektroniczne - regulują/generują odpowiednie wartości napięcia. FORMATY PŁYT GŁÓWNYCH Format płyty głównej (ang.

2 cewki, kondensatory i inne elementy elektroniczne - regulują/generują odpowiednie wartości napięcia. FORMATY PŁYT GŁÓWNYCH Format płyty głównej (ang. form factor) - jest pewnego rodzaju specyfikacją płyty głównej. Określa jej wielkość (wymiary), rodzaj zastosowanego zasilacza (sposób zasilania), rozmieszczenie poszczególnych elementów, gniazd i otworów montażowych. Dzięki formatowi płyty głównej możemy dobrać do niej właściwą obudowę komputera oraz zasilacz. Najpopularniejsze formaty płyt to: AT (ang. Advanced Technology) - opracowany przez IBM w 1984 roku. Pod tą nazwą kryły się dwie odmiany płyt głównych: Full Size AT - o wymiarach 30cm x 34.5cm (szerokość x długość). Baby AT - pomniejszona wersja Full Size AT. Żeby stwierdzić, że dana płyta zbudowana jest w formacie AT, należy zwrócić uwagę na następujące elementy: złącze zasilania - umożliwia podłączenie zasilania do płyty. Nie ma praktycznie żadnego zabezpieczenia przed błędnym umiejscowieniem wtyczki co może skutkować uszkodzeniem płyty. złącze klawiatury DIN - 5-pinowe złącze montowane na krawędzi płyty umożliwiające podłączenie klawiatury. gniazda pamięci operacyjnej - montowane po tej samej stronie co złącze DIN. Często przysłonięte zasilaczem co utrudniało dostęp. gniazda pamięci złącze zasilania złącze klawiatury DIN Rys. 2. Płyta główna formatu AT. Mateusz Pańkowski 2

3 ATX (ang. Advanced Technology Extended) - zaprezentowany po raz pierwszy w 1995 roku, zastąpił format Baby AT. Oparty o licencję otwartą pozwolił na całkiem szybki rozwój nowego standardu. ATX nie jest kompatybilny z formatem AT pod względem montażowym. Do komputera z płytą ATX wymagana jest obudowa ATX oraz zasilacz ATX. Do ogólnego użytku wprowadzony w 1997 roku. Format ten został całkowicie przeprojektowany w stosunku do AT i pozbyto się wadliwych rozwiązań co ułatwiło montaż różnych elementów. Podstawowe zmiany jakich dokonano to: złącze zasilania - jednoczęściowe, 20-pinowe (obecnie 24-pinowe dla zasilania szyny PCI Express) z odpowiednim wyprofilowaniem uniemożliwiającym błędny montaż wtyczki zestaw portów i złączy I/O - wyprowadzono gniazda portów na krawędź płyty głównej. gniazdo procesora i gniazda pamięci - przesunięto je w łatwo dostępne miejsce, co po zamontowaniu płyty w obudowie, ułatwiało montaż procesora i pamięci RAM. kierunek przepływu powietrza - zasilacze AT zasysają powietrze do środka obudowy natomiast w zasilacze ATX wydmuchują ciepłe powietrze na zewnątrz. Pozwoliło to na zmniejszenie ilości zanieczyszczeń i poprawę wewnętrznej cyrkulacji powietrza. zintegrowane urządzenia - w płytach głównych AT nie było żadnych urządzeń zintegrowanych. W płytach ATX pojawiły się zintegrowane karty graficzne, karty sieciowe, karty dźwiękowe itp. złącza magistrali I/O zestaw portów gniazdo procesora chipset kanały interfejsów pamięci masowych ATA i SATA gniazda pamięci złącze zasilania Rys. 2. Płyta główna formatu ATX. Istnieje kilka odmiany płyt w formacie ATX, z czego najpopularniejsze to: StandardATX, MicroATX i FlexATX. NLX - wyprowadzenia magistral I/O są dołączane w postaci dodatkowej karty. Karty rozszerzeń instalowane są równolegle do płyty. WTX - format płyty głównej przeznaczony do droższych stacji roboczych i serwerów. Płyty WTX mają większe rozmiary niż ATX i przystosowane są do obudów z szufladami i ruchomymi panelami ułatwiającymi rozbudowę i dostęp do wewnętrznych komponentów. Oficjalnie standard już nie rozwijany. Mateusz Pańkowski 3

4 BTX - stworzony aby zastąpić format ATX (brak kompatybilności). Format ten stworzono mając na uwadze najbardziej nagrzewające się elementy (procesor, chipset, RAM, chipset graficzny) umieszczając je w jednym ciągu. Pozwoliło to utworzyć odpowiedni kanał termiczny i poprawiono odprowadzanie ciepła. Mimo to format ten nie osiągnął zbyt wielkiej popularności. ITX, DTX CHIPSET Chipset płyty głównej jest jej najważniejszym komponentem. Odpowiada za komunikację pomiędzy procesorem a pozostałymi elementami płyty. Istnieje kilka sposobów wykonania chipsetu płyty głównej. Jeszcze do niedawna, chipset fizycznie składał się z dwóch układów scalonych: mostka północnego (ang. North Bridge) i mostka południowego (ang. South Bridge). Umieszczenie kontrolera pamięci w procesorze umożliwiło połączenie dwóch oddzielnych układów chipsetu w jeden układ scalony. Chipset integruje interfejs magistrali procesora, kontrolera pamięci, kontrolery wejścia-wyjścia i kontrolery magistral. Generuje częstotliwości procesora i magistral oraz steruje nimi. Zawiera kontrolery pamięci masowej, zegar czasu rzeczywistego i CMOS, kontrolery DMA. W niektórych przypadkach mogą zawierać zintegrowane układy graficzne, muzyczne i sieciowe. Architektura North and South Bridge - W tym klasycznym układzie, funkcje chipsetu rozdzielone zostały na dwa oddzielne układy scalone (mostki) połączone magistralą PCI (w starszych modelach płyt głównych) lub dedykowanymi magistralami o dużej przepustowości. - mostek północny (ang. North Bridge) - realizuje połączenia pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną, magistralą AGP (PCI Express) i mostkiem południowym. Pełni rolę kontrolera pamięci pośrednicząc pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną i kartą graficzną. Niektórzy producenci płyt integrują z mostkiem północnym układ graficzny i Ethernet (sieci). - mostek południowy (ang. South Bridge) - realizuje połączenia procesora do wolniejszych elementów wyposażenia płyty głównej. Integruje kontrolery pamięci masowych (dyski twarde, napędy optyczne), magistrale PCI, ISA (przestarzałe), magistralę USB, kontroler DMA, nieulotną pamięć BIOS, kontroler przerwań. Nazwy mostków północnego i południowego wzięły się z typowego rysowania schematu architektury komputera (mapy). Procesor jako najważniejszy element rysowany był na samej górze (północ jak mapie geograficznej). Układ scalony zwany mostkiem północnym, łączący procesor z pozostałymi elementami komputera rysuje się bezpośrednio pod procesorem. Poniżej mostka północnego rysuje się mostek południowy łączony z procesorem poprzez mostek północny. Mateusz Pańkowski 4

5 CPU FSB Pamięć RAM AGP/PCI Express MOSTEK PÓŁNOCNY (NORTHBRIDGE) Magistrale PCI MOSTEK POŁUDNIOWY (SOUTHBRIFGE) ATA SATA USB / FIREWIRE COM/LPT BIOS Rys. 3. Architektura North and South Bridge. Mateusz Pańkowski 5

Podobne dokumenty

Formaty Płyt Głównych

Formaty Płyt Głównych Opracował: Wojciech Bąk kl. 1J Płyta główna (ang. motherboard, mainboard) obwód drukowany urządzenia elektronicznego, na którym montuje się najważniejsze elementy, umożliwiając komunikację