Архитектура системной (материнской) платы

В в данном разделе рассматривается архитектура материнской платы персонального компьютера:

­Обязательные компоненты устанавливаемые на системной плате.

­На какой основе исполняются современные системные платы.

­Объясняется каким образом выполняется синхронизация работы основных устройств подключаемых к материнской плате и установленных на ней модулей.

§1. В данном параграфе рассматриваются обязательные компоненты устанавливаемые на системной плате:

1). Процессор(ы) и сопроцессор.

2). Память: постоянная (ROM или Flash BIOS), оперативная (DRAM), кэш (SRAM).

3). Обязательные системные средства ввода/вывода.

4). Интерфейсные схемы и разъемы шин расширения.

5). Кварцевый генератор синхронизации.

6). Дополнительные стабилизаторы напряжения питания для низковольтных процессоров

VRM (Voltage Regulation Module).

7). Контроллеры гибких и жестких дисков.

8). Графический адаптер.

9). Аудио­канал

10). Адаптер COM порта

11). Адаптер LPT

А также адаптеры – USB порта, мыши, клавиатуры и т.д.

§2. В данном параграфе говорится о синхронизации работы всех устройств ПК:

Основной тактовый генератор системной платы вырабатывает стабильные импульсы

опорной частоты, эти опорные импульсы синхронизуют работу процессора, системной

шины и шин ввода/вывода. Так как быстродействие различных компонентов (процессора, памяти, адаптеров для различных устройств) значительно отличаются, в современных ПК применяется деление опорной частоты для синхронизации шин ввода/вывода и внутреннее умножение частоты в процессорах. Различают следующие частоты:

Частота системной шины – опорная частота.

Частота работы процессора, получается умножением опорной частоты на некоторые числа.

Частота шины PCI получается делением опорной частоты на 2 или 3

Кроме этого вырабатываются частоты для работы различных адаптеров

НМЖД, COM, портов и т.д.

§2. В данном параграфе рассказывается о главном элементе системной платы Чипсете.

Для каждого типа материнской платы используется свой тип чипсета, например Intel

865PE, Intel845. Чипсет обычно реализуется на одной или нескольких микросхемах. Чипсет задает архитектуру системной платы и является связующим звеном между ее

компонентами.

Чипсет выполняет следующие функции:

1). Обслуживание управляющих и конфигурационных сигналов процессора.

2). Мультиплексирование адреса и формирование управляющих сигналов динамической

памяти, связь шины данных памяти с локальной шиной.

3). Формирование управляющих сигналов вторичного кэша, сравнение его тегов текущим

адресом обращения на локальной шине.

Обеспечение согласованности данных в обоих уровнях кэш­памяти и основной памяти

при обращении как со стороны процессора (процессоров), так и от контроллеров шины

РСI.

4). Связь мультиплексированной шины адреса и данных шины РСI с

локальной шиной процессора и шиной динамической памяти.

5). Формирование управляющих сигналов шины PCI, арбитраж

контроллеров шины и т.д.

§3. Система шин

Основная задача шин ­ объединить в единую систему различных

модулей, обеспечив их высокопроизводительную надлежащую работу. Под надлежащей

работой следует понимать выполнение условий открытости (extensibility), совместимости

(compatibility), однотипности (repeatability), гибкости (flexibility), надежности(reliability).

Основной (центральной) шиной является шина PCI (Peripheral Component Interconnect) Эта шина является центральной в современных системных платах, и все интерфейсные

адаптеры, а также системные средства ввода/вывода в конечном счете общаются с процес­

сором и памятью через шину PCI. Контроллеры периферийных устройств подключаются к

шине PCI через слоты расширения.

Поиск по сайту: