8. MAGISTRALE I GNIAZDA ROZSZERZEŃ. INTERFEJSY ZEWNĘTRZNE.



Podobne dokumenty
Magistrale i gniazda rozszerzeń

Magistrala i Gniazda rozszerzeń budowa i zasada dzialania

2/17. Magistrale l/o Magistrala PCI

Chipset i magistrala Chipset Mostek północny (ang. Northbridge) Mostek południowy (ang. Southbridge) -

Na płycie głównej znajduje się szereg różnych typów złączy opracowanych według określonego standardu gwarantującego że wszystkie urządzenia

Architektura komputerów

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

MAGISTRALE I/O DLA DSI II

Płyty główne Standardy magistrali rozszerzającej Opracował: Andrzej Nowak

Wybrane bloki i magistrale komputerów osobistych (PC) Opracował: Grzegorz Cygan 2010 r. CEZ Stalowa Wola

Systemy i sieci komputerowe klasa 1 Dział I charakterystyka komputera PC 20 godzin

Autor: Jakub Duba. Interjesy

Interfejs urządzeń peryferyjnych

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Budowa i sposób działania płyt głównych

Płyty główne rodzaje. 1. Płyta główna w formacie AT

Rysunek 1 Schemat maszyny von Neumanna

URZĄDZENIA WEJŚCIA-WYJŚCIA

Spis treści. UTK Urządzenia Techniki Komputerowej. Temat: Płyty główne. Spis treści:

Materiały dodatkowe do podręcznika Urządzenia techniki komputerowej do rozdziału 5. Płyta główna i jej składniki. Test nr 5

CZYM JEST KARTA GRAFICZNA.

Architektura komputerów

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

Wykład VI: Układy otoczenia procesora

Architektura Systemów Komputerowych. Rozwój architektury komputerów klasy PC

Plan wykładu. 1. Urządzenia peryferyjne 2. Rodzaje transmisji danych 3. Interfejs COM 4. Interfejs LPT 5. Plug and Play

Płyta główna (ang. motherboard) najważniejsza płyta drukowana urządzenia elektronicznego, na której zamontowano najważniejsze elementy urządzenia, umo

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Formaty Płyt Głównych

Ogólne informacje. cią pracy, wielkości wyświetlan. cią obrazu, wietlaną rozdzielczości. częstotliwo. wieŝania obrazu.

Płyty główne. Płyta główna to laminowana płyta z wytrawionymi ścieżkami oraz przylutowanymi układami scalonymi i gniazdami.

Płyta Główna magistrale i ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Sprawdzian test egzaminacyjny GRUPA I

Architektura i magistrale komputerów przemysłowych

dr inż. Jarosław Forenc

Płyta Główna magistrale i ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Budowa pamięci RAM Parametry: tcl, trcd, trp, tras, tcr występują w specyfikacjach poszczególnych pamięci DRAM. Czym mniejsze są wartości tych

ISA 8 bitowa (krótka) ISA 16 bitowa (długa)

Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc. Zestaw komputerowy Jednostka centralna. płyta główna (przykłady, standardy)

Dotyczy: Procedury udzielenia zamówienia publicznego w trybie przetargu nieograniczonego na Sprzęt komputerowy i oprogramowanie.

Pamięć operacyjna komputera

KOMPUTER. Zestawy komputerowe podstawowe wiadomości

Podsystem graficzny. W skład podsystemu graficznego wchodzą: karta graficzna monitor

T2: Budowa komputera PC. dr inż. Stanisław Wszelak

KOMPUTEROWE SYSTEMY POMIAROWE

Przykładowy test do egzaminu z przedmiotu Urządzenia techniki komputerowej TECHNIK INFORMATYK, sem. II

Budowa komputera: Architektura i organizacja systemu komputerowego Struktura i funkcjonowanie komputera procesor. dr inż.

Architektura Systemów Komputerowych. Transmisja szeregowa danych Standardy magistral szeregowych

Podstawy informatyki INTERFEJSY KOMPUTERA

ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Architektura komputerów

Płyta Główna magistrale i ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Interfejsy urządzeń peryferyjnych

Sprawdzian test egzaminacyjny 2 GRUPA I

Modernizacja zestawu komputerowego. Marek Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej

Uniwersalna stacja dokująca z USB typu C

Magistrala. Magistrala (ang. Bus) służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca systemu komputerowego.

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

PROJEKTOWANIE SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

DIAGNOSTYKA I NAPRAWA SPRZĘTU KOMPUTEROWEGO PŁYTA GŁOWNA

Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc. Dual In-line Package zastosowanie: XT, AT rok: 1981

LEKCJA TEMAT: Płyta główna.

2. Podstawowe elementy PC

Budowa komputera: Architektura i organizacja systemu komputerowego Struktura i funkcjonowanie komputera procesor rozkazy. dr inż.

Z parametrów procesora zamieszczonego na zdjęciu powyżej wynika, że jest on taktowany z częstotliwością a) 1,86 GHz b) 540 MHz c) 533 MHz d) 1 GHz

dr inż. Jarosław Forenc

Ćwiczenie Wstawianie spisu treści, indeksu alfabetycznego i indeksu ilustracji Wstaw > Indeksy i spisy > indeksy i spisy) Wskazówka:

Budowa komputera. Lubię to! - podręcznik

I. Architektura chipsetu

Złącza, symbole i oznaczenia. Andrzej Pokrywka ZS Sieniawa

Standard transmisji równoległej LPT Centronics

Test wiedzy z UTK. Dział 1 Budowa i obsługa komputera

1. Serwer rack typ 1 Liczba sztuk: 2

Który z podzespołów komputera przy wyłączonym zasilaniu przechowuje program rozpoczynający ładowanie systemu operacyjnego? A. CPU B. RAM C. ROM D.

Układy wejścia/wyjścia

Montaż komputera. ITE PC v4.0 Chapter Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public

Podstawowe, najczęściej spotykane elementy stacjonarnego komputera osobistego klasy PC

Technologie Informacyjne

Płyta Główna magistrale i ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Temat 2. Logiczna budowa komputera.

Architektura komputerów. Układy wejścia-wyjścia komputera

ISA. Krzysztof Nowaliński

Architektura komputerów

Systemy Operacyjne i Sieci Komputerowe

Podsumowanie. semestr 1 klasa 2

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Artur Janus GNIAZDA PROCESORÓW INTEL

SZCZEGÓŁOWE INFORMACJE DOTYCZĄCE KONFIGURACJI OFEROWANEGO SPRZĘTU. Przetarg nieograniczony Dostawa sprzętu komputerowego

Pamięci. Pamięci DDR DIMM SDR SDRAM

SYMBOLE I PIKTOGRAMY ZWIĄZANE Z UTK

Technologia informacyjna. Urządzenia techniki komputerowej

dr inż. Jarosław Forenc

Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc. Obudowa komputera - architektura ATX

Dysk CD (ze sterownikami i podręcznikiem użytkownika) Kabel USB 2.0

Arkusz: Badanie komponentów komputera.

Chipset to zestaw układów sterujących urządzeniami podłączonymi do płyty. Praktycznie żadna operacja wewnątrz komputera nie może się odbyć bez

Transkrypt:

8. MAGISTRALE I GNIAZDA ROZSZERZEŃ. INTERFEJSY ZEWNĘTRZNE. Magistrala (ang. bus) jest ścieżką łączącą ze sobą różne komponenty w celu wymiany informacji/danych pomiędzy nimi. Inaczej mówiąc jest to zespół linii i układów przełączających służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami w systemie mikroprocesorowym. Składa się z trzech szyn: sterującej - określa czy sygnał ma zostać zapisany, czy odczytany adresowej - określa, z której komórki pamięci sygnał ma być odczytany lub do jakiej komórki ma zostać zapisany danych - do przesyłu danych. Szerokość magistrali, czyli liczba równoległych ścieżek szyny danych, określa ile bitów danych może ona przesłać za jednym razem. Na płycie głównej komputera znajduje się wiele różnych typów magistral. Są one ułożone hierarchicznie pod względem szybkości oraz przeznaczenia. W komputerze klasy PC wyróżniamy podstawowe typy magistral: wewnętrzna (ang. internal bus) - obsługuje wymianę danych wewnątrz procesora oraz pomiędzy procesorem a podstawowymi elementami płyty głównej i pamięcią RAM. lokalna (ang. local bus) - umieszczona w pobliżu CPU umożliwiając zwiększenie szybkości komunikacji z magistralą procesora. wejścia-wyjścia (ang. input/output bus) - służy do podłączania kart rozszerzeń zwiększających możliwości komputera. zewnętrzne (ang. external bus) - dające możliwość przyłączania urządzeń zewnętrznych, takich jak modemy, drukarki, skanery, klawiatury, myszy itp. ISA Magistrala ISA (ang. Industry Standard Architecture) jest najstarszym złączem kart rozszerzeń płyty głównej komputerów PC. Standard ten opracowano w 1980 roku, gdy firma IBM opracowała pierwszego PC-ta. Magistrala ISA pracowała z pełną częstotliwością procesora, ale z względu na szerokość 8-bitów (ze względu, że wtedy stosowano tańsze układy 8-bitowe) była ograniczona. Dopiero później zwiększono szerokość do 16-bitów co pozwoliło na obsługę większej ilości kart rozszerzających oraz zwiększenie wydajności pracy. Na płycie głównej magistrala ta występowała najczęściej w postaci kilku (2-5, zależało to od modelu płyty) gniazd. Najczęściej oznaczone były kolorem czarnym. Rys. 1. Gniazda ISA. Mimo dość słabych parametrów standard ten przetrwał dość długo i jeszcze kilka lat temu można było kupić płyty główne wyposażone w chociaż jedno gniazdo ISA. Powstała również 32-bitowa odmiana tej magistrali pod nazwą EISA Mateusz Pańkowski 1

(ang. Extended ISA) zgodne wstecz ze standardem ISA. Jedną z odmian ISA jest również złącze PCMCIA stosowane w komputerach przenośnych do podłączania kart przenośnych (w obecnej generacji laptopów stosuje się już następcę - ExpressCard). Rys. 2. Przykład karty rozszerzeń (karta sieciowa) do gniazda ISA. Parametry i właściwości gniazda ISA: - częstotliwość 8 MHz - szyna danych 8 lub 16 bitów - przepustowość 8 lub 16 MB/s - możliwość podłączenia wszystkich rodzajów kart rozszerzeń - przepustowość dzielona na ilość kart podłączonych w gniazdach - brak obsługi standardu Plug&Play Plug&Play (PnP) oznacza, że urządzenie podłączone do komputera zostanie automatycznie wykryte przez system jako konkretny typ. Dodatkowo, jeśli system posiada sterowniki, to automatycznie je zainstaluje. W przeciwnym wypadku zostaniemy o nie poproszeni. Jeśli gniazdo nie obsługiwało tego standardu, to należało samemu wyszukać urządzenie i zainstalować je przy pomocy sterowników. PCI Magistrala PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) - magistrala równoległa również służąca do podłączania dodatkowych urządzeń do płyty głównej. Pierwszy raz zaprezentowano ją w 1992 roku jako rozwiązanie szybsze od standardu ISA. Dodatkową zaletą jest brak znaczenia jaka karta rozszerzeń znajduje się w gnieździe. Czy to będzie karta sieciowa, graficzna, czy kontroler dysków - wszystkie będą działały bez problemów. Rys. 3. Gniazda PCI (przeważnie koloru białego). Magistrala PCI jest niezależna od procesora i bez problemu może być przystosowana do systemów 64-bitowych (PCI- X). Standardowo magistrala PCI taktowana jest częstotliwością 33 MHz, co pozwala na osiągnięcie przepustowości Mateusz Pańkowski 2

rzędu 133 MB/s. Karty podłączone do gniazd PCI mogą się komunikować bez udziału procesora dzięki czemu wzrasta efektywność jego użytkowania. Dla każdej karty zdefiniowane są specjalne rejestry konfiguracyjne. Podczas ładowania systemu procesor odczytuje zapisane w nich dane i rozpoznaje jaka karta umieszczona jest w gnieździe. Instalowanie i inicjacja karty następuje w pełni automatycznie (obsługa PnP). Wszystkie obecne płyty główne wyposażone są co najmniej w jedno gniazdo PCI. Powstało kilka wersji PCI: PCI 2.0 PCI 2.1 PCI 2.2 PCI 2.3 Rok wprowadzenia 1993 1994 1999 2002 Maksymalna szerokość szyny danych 32 bity 64 bity 32 bity 64 bity Maksymalna częstotliwość taktowania 33 MHz 33 MHz 66 MHz 66 MHz Maksymalna przepustowość 133 MB/s 266 MB/s 266 MB/s 533 MB/s Napięcie 5V 5V 5V/3.3V 3.3V Złącze PCI dość często określa się jako slot. Posiada ono 62 styki z każdej strony, z czego 2 lub 4 zastąpione są tzw. kluczem wycięcia (zostaje 60 lub 58 styków na stronę). Klucz wycięcia znajduje się w tylnej części złącza. Do złącz podłączane są najczęściej karty sieciowe, modemy, karty dźwiękowe. Dawniej używano również kart graficznych na wejście PCI. Parametry charakteryzujące magistralę PCI to: - częstotliwość 33 MHz lub 64 MHz (serwery) - szyna danych 32 lub 64 bity (serwery) - przepustowość 133 MB/s lub 533 MB/s, przy czym dzieli się ona na liczbę kart podłączonych do gniazd. - możliwość podłączenia wszystkich rodzajów kart rozszerzeń Rys. 4. Przykład karty rozszerzeń w standardzie PCI (karta wi-fi). AGP Magistrala AGP (ang. Accelerated Graphics Port) - wytwór firmy Intel zaprojektowany specjalnie do obsługi tylko kart graficznych. Równoległa magistrala AGP została stworzona na bazie PCI. Jest to magistrala 32-bitowa o dużo większej od PCI szybkości przesyłania danych (obrazów i wideo). Pracuje z częstotliwością 66 MHz, a jej maksymalna przepustowość wynosi 2133 MB/s. Rys. 5. Gniazdo AGP (przeważnie koloru brązowego). Mateusz Pańkowski 3

Na płycie głównej może znajdować się tylko jedno gniazdo AGP przesunięte w prawo (od miejsca montażu śledzia karty graficznej) w stosunku do gniazd PCI. Rys. 6. Karta graficzna AGP. Technologia AGP pozwala na dość wydajną wymianę danych pomiędzy kartą graficzną i pamięcią RAM. AGP może pracować w kilku trybach: Tryb magistrali Częstotliwość Liczba operacji na jeden Przepustowość (MHz) cykl zegarowy (MB/s) x1 66 1 266 x2 66 2 533 x4 66 4 1066 x8 66 8 2133 Po kilkuletniej dominacji AGP jako jedynego interfejsu wydajnych kart graficznych na rynek została wprowadzona szeregowa magistrala PCI Express, która dość szybko wyparła AGP. Parametry charakteryzujące magistralę AGP: - częstotliwość 66 MHz - szyna danych 32 bity - tryby pracy x1, x2, x4, x8 - przepustowość od 266 MB/s lub 2133 MB/s PCI Express (PCI-E, PCIe) Magistrala PCI-E - standard służący do podłączania większości kart rozszerzeń mający zastąpić AGP i PCI. Obecnie stosowana głównie do podłączania kart graficznych, jednak dalej można spotkać slot AGP na niektórych płytach głównych. PCI dalej montowane są na płytach głównych, jednak najczęściej jest to 1 lub 2 sloty. Rys. 7. Gniazda PCI-E od góry (x1, x16, x1, x16). U dołu dla porównania AGP. Mateusz Pańkowski 4

PCI Express jest magistralą łączącą dwa punkty (point-to-point). Każde urządzenie PCIe jest połączone bezpośrednio z kontrolerem. Sygnał przesyłany jest za pomocą dwóch linii sygnałowych, po jednej w każdym kierunku, a transmisja może odbywać się w obie strony jednocześnie. Magistrala ta w zależności od wersji może mieć od 1 do 32 linii sygnałowych (każda ma dwie części - nadawczą i odbiorczą). Im dłuższe gniazdo magistrali, tym więcej ma linii sygnałowych. Zaletą PCIe jest możliwość połączenia dwóch (lub więcej) kart graficznych w dwóch gniazdach x16 do pracy współbieżnej, jako jedna, bardzo wydajna karta (SLI, CrossFireX). 1) 2) Rys. 8. 1 - karta dźwiękowa na PCIe x1. 2 - karta graficzna na PCIe x16. Parametry PCIe są następujące: - częstotliwość 100 MHz - tryby pracy x1, x2, x4, x8, x16 - przepustowość (w obie strony) od 250 MB/s (x1) do 16000 MB/s (x16 w wersji 3.0) Mateusz Pańkowski 5