Лабораторна робота №1

Тема: Дослідження будови системної плати

1 МЕТА РОБОТИ:

1.1 Навчитись розпізнавати основні компоненти.

1.2 Навчитися розпізнавати основні форм-фактори системних плат.

2 ОБЛАДНАННЯ:

2.1 Материнська плата форм-фактору АТ.

2.2 Материнська плата форм-фактору АТХ.

2.3 Персональний комп’ютер на базі Intel.

2.4 Персональний комп’ютер на базі AMD.

3 ВКАЗІВКИ НА ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ:

3.1 Основи комп’ютерної техніки: Компоненти, системи, мережі: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / С.О. Кравчук. В.О. Шохін. – К.: ІВЦ Видавництво «Політехніка»: Видавництво «Каравела», 2005. -344 с.Ж іл.. – Бібліогр.: с.340

3.2 В.Э. Фигурнов " IBM PC для пользователя". Изд. 6-е, перераб. и доп. – М.: ИНФРА – М, 1995.

4 ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ:

Материнська плата – це основний пристрій комп'ютера, що передусім визначає його продуктивність.

Материнська плата містить такі основні компоненти:

- шини;

- базову систему введення-виведення BIOS;

- кеш-пам'ять;

- системні ресурси.

Шини (Bus) – це сукупності ліній (провідників на материнській платі), по яких па­ралельно й одночасно обмінюються даними компоненти і пристрої комп'ютера. Шину призначено для обміну даними між двома і більше пристроями. Шину, що сполучає тільки два пристрої, називають портом.

Зазвичай шина має рознім для вмикання зовнішніх пристроїв, які, будучи під­ключеними, самі стають частиною шини і можуть обмінюватися даними з усіма ін­шими пристроями.

Шина має власну архітектуру, що містить такі компоненти:

- контролер шини;

- лінії для обміну даними (шини даних);

- лінії для адресації даних (шини адреси);

- лінії для керування даними (шини керування).

Контролер шини керує процесом обміну даними і службовими сигналами.

По шині даних відбувається обмін даними між процесором, зовнішніми пристроями й оперативною пам'яттю.

На материнській платі вбудовано такі шини:

- системна шина, чи шина процесора - для пересилання даних процесору й одержан­ня даних від процесора;

- шина кеш-пам'яті - для обміну інформацією між процесором і кеш-пам'яттю;

- шина пам'яті - для обміну інформацією між оперативною пам'яттю і процесором;

- шини введення-виведення (локальні та стандартні шини).

Локальна шина введення-виведення - це швидкісна шина, призначена для обміну інформацією між периферійними швидкодіючими пристроями (відеокартами, мереже­вими картами й ін.) і системною шиною.

Стандартна шина введення-виведення використовується для підключення до шин повільніших пристроїв («мишки», клавіатури, модемів і т. ін.).

Основні характеристики шини:

- розрядність (окремо для шини даних і шини адреси);

- тактова частота;

- пропускна здатність;

- стандарт шинного інтерфейсу.

Чим вища розрядність шини даних, тим більше даних можна передавати за визна­чений проміжок часу і тим вища продуктивність комп'ютера. Якщо перші ІВМ-сумісні комп'ютери мали 8-розрядну шину даних, то комп'ютери з процесорами сім'ї Репііит мають уже 64-розрядну шину даних.

У перших ІВM-сумісних комп'ютерах розрядність адресної шини дорівнювала 20, що дозволяло адресувати пам'ять ємністю до 1 Мбайт (220 байт). Для сучас­них комп'ютерів використовується 32-розрядна адресна шина, за допомогою якої можна адресувати ємність пам'яті близько 4 Гбайт, і 64-розрядна адресна шина, що дозволяє адресувати 1024 Тбайт пам'яті

Тактова частота шини і кількість переданих за один такт бітів визначають пропуск­ну здатність, що дорівнює кількості бітів інформації, переданих по шині за секунду. Щоб визначити пропускну здатність шини, потрібно помножити тактову частоту шини на її розрядність та кількість переданих за один такт бітів.

Форм-фактори материнських плат

Існують кілька стандартів материнських плат, що розрізняються розміром чи форм­-фактором, розміщенням рознімів для вмикання пристроїв і карт розширення, а також розміщенням отворів усередині плати, за допомогою яких материнську плату з'єднують з корпусом системного блоку.

Поширені в перших ПК стандарти АТ, Вaby-АТ, LРХ і mini-LРХ натепер застарілі. Для сучасних настільних комп'ютерів використовують стандарти АТХ і NLХ.

Специфікацію АТХ для материнської плати і корпусу комп'ютера запропонувала фірма Intel у 1995 р. Плати за специфікацією АТХ мають форм-фактор 30, 5 x 24, 4 см.

На відміну від попередніх специфікацій контролери пристроїв інтегровано на ма­теринській платі (раніше контролери дисководів, паралельного і послідовного портів розміщалися на картах розширення і рознімів для підключення зовнішніх пристроїв материнська плата не мала). Для ввімкнення джерела електроживлення на платі АТХ вбудовано один рознім (застарілі материнські плати для цієї мети містили два розні­ми).

У специфікації визначено також кілька різновидів АТХ зі зменшеними розміра­ми: Міnі-АТХ (28, 4x20, 8 см), Місго-АТХ (24, 4x24, 4 см) і Flех-АТХ (22, 9x19, 1 см). Ці різновиди відрізняються від АТХ зменшеним набором слотів розширення (у платі Flех-АТХ з убудованими відеоадаптером і звуковою картою взагалі немає слотів роз­ширення).

Стандарт NLХ – продукт подальшого розвитку стандарту АТХ. Відповідно до цього стандарту в комп'ютер уставляється ризер-карта. Ризер-карта має стандартні слоти РСІ і АGР, у які вставляються всі потрібні карти розширення. Ма­теринська плата також вставляється в спеціальний слот – слот ризер-карти NLX (NLX Riser Connector). Цей роз­нім містить не тільки шину даних, але й шину електроживлення.

На материнській платі NLX розмі­щуються мікросхеми, гнізда процесора і слоти для модулів пам'яті.

Використання карт стандарту NLX суттєво полегшує і здешевлює модерні­зацію комп'ютера.

Компоненти системних плат

1. Socket – гніздо підключення процесора.

Socket 370, 478, 775 – Intel Celeron, Pentium

Socket 462, 754, 939, AM2 – AMD Sempron, Athlon

2. Чипсет

Чипсет I815, I845, I865, I915, I945, I975, P35, P45 – Intel Celeron, Pentium.

Чипсет NForce 3, NForce 4, NForce 590 – AMD Sempron, Athlon.

3. Розніми (слоти) для установлення модулів оперативної пам’яті: SIMM, DIMM,

DDR, DDRII, DDR III.

4. Розніми для підключення HDD, дисководів CD і DVD по інтерфейсах ATA і SATA

5. Рознім для підключення FDD.

6. Шини – це сукупність ліній по яких паралельно й одночасно обмінюються даними компоненти і пристрої комп’ютера. Шину призначено для обміну даними між двома і більше пристроями. Шину, що сполучає тільки два пристрої, називають портом.

Шина ISA – це 16-бітова шина з тактовою частотою 8, 33 МГц і пропускною здатністю 8, 33 і 16, 6 МБайт/с. Розробила фірма IBM.

Шина PCI – це 32-64 розрядна шина з тактовими частотами 33 і 66 МГц і пропускною здатністю 133 – 533 Мбайт/с. Розробила фірма Intel з участю ряду інших фірм у 1993 р.

Шина AGP (Accelerated Graphics Port) – канал передавання даних між відео картою і RAM.

Шина PCI-Expess, розроблений фірмою Intel на заміну стандарту PCI 2.2, припускає заміну шини PCI. Пропускна здатність шини PCI-Express в одному напрямі становить 2, 5-10 ГБіт/с.

7. Акумуляторна батарея для живлення програми BIOS.

5 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ:

5.1 Прочитати інструкцію з техніки безпеки при роботі з ПЕОМ.

5.2 Визначити типи системних блоків для різних форм-факторів AT, ATX, NLX.

5.3 Визначити розташування основних пристроїв ПК різних форм-факторів системних блоків.

5.4 Визначити розташування основних компонентів материнської плати.

5.5 Схематично намалювати 2 типи материнських плат (АТ та АТХ) з основними компонентами, а також розписати кожен елемент плати.

5.6 Зробити висновки по виконаній роботі.

6 ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ:

6.1 Що таке материнська плата.

6.2 Які існують форм-фактори материнських плат.

6.3 Для чого використовується сокет та чипсет.

7 ЗМІСТ ЗВІТУ:

7.1 Тема та мета роботи.

7.2 Обладнання та порядок виконання роботи.

7.3 Схематичні рисунки материнських плат.

7.4 Відповіді на питання для самоперевірки.

7.5 Висновок.

8 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

8.1 Підготувати бланк звіту.

8.2 Вивчити які існують форм-фактори материнських плат.

8.3 Вивчити основні компоненти материнських плат.

9 ЛІТЕРАТУРА:

9.1 Основи комп’ютерної техніки: Компоненти, системи, мережі: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / С.О. Кравчук. В.О. Шохін. – К.: ІВЦ Видавництво «Політехніка»: Видавництво «Каравела», 2005. -344 с.Ж іл.. – Бібліогр.: с.340

9.2 В.Э. Фигурнов " IBM PC для пользователя". Изд. 6-е, перераб. и доп. – М.: ИНФРА – М, 1995.