Строение материнской платы схема: Страница не найдена! | Онлайн справочник пользователя ПК

Motherboard (Mainboard) — Материнская (системная плата) – главный элемент компьютерной системы, от ее качества и быстродействия зависит быстродействие всей системы. Это самостоятельный элемент , который управляет внутренними связями и взаимодействует с внешними устройствами. Это большая коллекция разъемов, предназначенных для установки тех или иных комплектующих.

Материнская плата (mother board) – основная плата персонального компьютера, представляющая из себя лист стеклотекстолита, покрытый медной фольгой. Путем травления фольги получают тонкие медные проводники соединяющие электронные компоненты.

Скачать презентацию «Материнская плата» 

Скачать тест по теме «материнская плата» 

На рисунке представлена структура типовой материнской платы.

Основные компоненты, установленные на материнской (системной) плате:

1. Центральный процессор —  установлен в спец. разъем и охлаждается радиатором и вентилятором.

2. Набор системной логики (англ. chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и южного мостов».Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности системной платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

3. Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ)

4. Загрузочное ПЗУ — хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Микросхемы перепрограммируемой памяти, в которой хранятся программы BIOS, программы тестирования ПК, загрузки ОС, драйверы устройств, начальные установки.

 5. Разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты)  PCI / ISA / AGP/ PCI-E,  разъемы для подключения накопителя на ГМД и ЖД.

Все компоненты мат.пл. связаны между собой системой проводников (линий), по которым происходит обмен информацией. Эти линии называют

информационной шиной(Bus).

Взаимодействие между компонентами и устройствами ПК, подключенными к разным шинам, осуществляется с помощью мостов, реализованных на одной из микросхем Chipset. (например соединение шины ISA и PCI реализовано в микросхеме 82371АВ).

Размеры платы стандартизированы, их надо согласовывать с размером и типом корпуса ПК. При ее установке следует исключить контакт с дном и боковыми металлическими панелями корпуса, во избежание короткого замыкания.

Северный и Южный мост

Для согласования тактовой частоты и разрядности устройств на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (их набор называется чипсетом), включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти (так называемый северный мост) и контроллер периферийных устройств (южный мост)

Схема логики материнской платы

Южный и северный мосты материнской платы

Характеристики материнской платы

Поколение процессора под который предназначена материнская плата Устанавливать процессор одного поколения в материнскую плату другого нельзя. (Pentium, PII, PIII, PIV, Athlon). От того какой максимально мощный процессор использует ваша материнская плата зависит в принципе, сколько времени она у Вас прослужит.
Диапазон поддерживаемых процессором тактовых частот в рамках одного поколения. Обычно чем дороже плата, тем больше диапазон процессорных частот она поддерживает. Если плата поддерживает частоты 1700-1800 МГч, то процессор с частотой 2,1 ГГц не вставить.
Частота системной шины напрямую связана с частотой и скоростью работы процессора. ЦП практически умножает рабочую частоту мат.пл. в 2-3 раза. На выборе сочетания одного из коэффициентов с частотой системной шины основан способ разгона процессора. Разгонять процессор следует осторожно, ибо, в следствие перегрева, он может сгореть. Intel иногда ставит специальные противоразгонные блокировки.

Базовый набор микросхем (chipset).От модели чипсета зависят основные характеристики мат.пл.: поддерживаемые процессоры и ОП, тип системной шины, порты внешних и внутренних устройств. На одних и тех же чипсетах строятся различными фирмами мат. платы. Существует несколько базовых чипсетов. Intel, VIA, Nvideo, Ali, Sis
Примеры INTEL 845D 845E 845G 845РЕ 850E
Фирма-производитель ABIT, ACORP, ASUSTEK, GIGABITE, INTEL, ELITEGROUP
Форм-фактор – способ расположения основных микросхем и слотов Baby AT, AT, ATX и ATX-2.1, WTX
ATX (AT extension) разработан фирмой INTEL в 1995г.– появление его обусловлено наличием в ПК большого числа всевозможных внутренних устройств, большой интеграцией микросхем на мат.пл., что повысило требования к охлаждению элементов. Необходим был более удобный доступ к внутренним устройствам. Отличия AT и ATХ корпусов:
a) блоки питания: конструкция, размер, разъем для подачи питания на плату, мощность(300,330,350,400 VA). Расширенное управление питанием, в спящем режиме эл.потребление = 0.
б) наличие интегрированных на плату внешних портов, уменьшает число кабелей внутри сис-темного блока (корпуса), облегчается доступ к компонентам системного блока. Порты располагаются компактно в ряд на задней стенке системного блока.
в) слоты расширения позволяют устанавливать полноразмерные карты расширения.
г) разъемы дисководов расположены рядом с их предполагаемыми посадочными местами, что позволяет использовать более короткие кабели.
АТХ-2.1 – усовершенствованный ATX Платформа для Р4. Усовершенствования коснулись блока питания с двумя дополнительными выходами к ядру процессора. Дополнительно второй для усиления питающих линий. Тяжелый радиатор ЦП прикреплен к плате винтами, поэтому давление на плату не оказывается.
Базовый набор слотов и разъемов. Количество разъемов и их тип. (тип и количество ОП, AGP, PCI, ISA)
Наличие встроенных устройств. На материнской плате присутствуют чипы видео, звуковой, сетевой карт.

Мат.платы с интегрированными звуком, видео, сетью адаптерами (интегрированные)

Казалось бы это чуть дешевле, чем покупка отдельных компонентов, но такая интеграция имеет и свои недостатки:
1) Звук и видео встроенные платы имеют обычно очень скромные возможности
2) Даже если в данный момент вам и достаточно данных возможностей, то через полгода ситуация может в корне измениться. мат. карта морально стареет гораздо медленнее, чем, скажем видеокарта.
3) Комбинированные карты на практике ведут себя обычно гораздо капризнее, чем карты с от-дельными устройствами. Возможны зависания во время работы программ и при тестировании оборудования. Стоит подумать, прежде чем решиться на покупку комбинированной платы.

Виды разъемов материнской платы

Разъем для установки процессора. Для различных видов процессоров он свой. Назову основные используемые.

Intel Pentium  — Socket — для PIII-IV – Socket 370, P4 Socket 423\Socket 478– квадратная форма с многочисленными гнездами по периметру квадрата – сокет. Для современных процессоров ( Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad — Socket T (LGA775).  Для PII – Slot1.

Для процессоров фирмы AMD K7 –Slot A, Socket 462 – узкий щелевидный разъем – слот (Athlon, Athlon XP, Sempron, Duron). Socket AM2 и АМ3— поддержка памяти DDR2 и DDR3 соответственно.

 

PCI – разъем обычно самый короткий на плате, белый, разделенный перемычкой на 2 части. В него может быть установлена видеокарта, звуковая карта, сетевая плата, внутренний модем, специальные карты сканеров и др.(типа PCI). Высокая производительность, автоматическая на-стройка подключаемых контроллеров, малая нагрузка на процессор и независимость от типа ЦП. Например процессор может работать с памятью, в то время по шине PCI передаются данные. Основополагающим принципом шины PCI является применение так называемых мостов (Bridges), которые осуществляют связь шины с другими компонентами системы. Другой особенностью является реализация так называемых принципов Bus Master\ Bus Slave. Карта PCI Bus Master может считывать данные из ОП, так и записывать их туда без обращения к процессору, а Bus Slave только считывать данные. В шине PCI используется способ передачи данных названный способом рукопожатия (handshake), заключается в том, что в системе определяются 2 устройства: передающее (Iniciator) и приемное (Target). Когда передающее устройство готово к передаче, оно выставляет данные на линии данных и сопровождает их соответствующим сигналом (Iniciator Ready), при этом приемное устройство записывает данные в свои регистры и подает сигнал Target Ready, подтверждая запись данных и готовность к приему следующих. Установка всех сигналов производится строго в соответствии с тактовыми импульсами шины.

ISA – (Industry Standart Architecture) 16 разрядная архитектура. EISA – 32х-разрядная архитектура (расширенный ISA). Более медленный интерфейс, чем предыдущий PCI. Слоты длинее в 1,5 раза и черного цвета. К ним обычно подключается множество дополнительных карт. Обычно их 2-4 шт. В современных ПК(Р4 К7 этих медленных разъемов нет).

AGP (Advanced\Accelerated Graphic Port) – ускоренный графический порт. Pro (профессиональная серия). Это отдельное соединение находящееся между ЦП и графическим контроллером, что дает возможность процессору быстрее посылать команды на ИС графики, а графическому контроллеру — обмениваться данными с основной памятью со значительно большей скоростью. Позволяет подключить одно устройство, дополняя шину PCI. Благодаря этому становится целесообразным хранить 3х-мерные текстурные карты в основной памяти, а не предусматривать дополнительную память в составе графической подсистемы. По существу AGP представляет собой усовершенствованный вариант PCI, способный обеспечивать более высокие скорости передачи данных. AGP обеспечивает внутренний прямой путь между графическим адаптером (SVGA) и основной памятью ПК. Предназначен для задач с графикой: 3D-игры, вывод сцен с виртуальной реальностью, сложная обработка видеоизображений (слайдов, фотографий).

Слоты для установки ОП

В них имеются замки-защелки. Используются слоты 3х видов памяти типа Dimm –  DDR, DDRII, DDRIII) . Количество слотов может быть от 2-4.

Контроллеры портов – разъемы на задней стенке ПК
а) параллельные порты (LPT1, LPT2) – 25 гнезд(дырочек чаще голубого или розового цвета) – для подключения принтеров и сканеров
б)последовательные порты (Com1 Com2) 9 или 25 штырьков. Для подключения мыши, внешнего модема. Параллельные порты выполняют операции вв/выв с большей скоростью, чем последовательные за счет использования большего числа проводов в кабеле. Некоторые устройства (модемы) могут подключаться и параллельным и к последовательным портам.

в)PS2 – небольшой круглый разъем для мыши и клавиатуры. Зеленый – мышь, сиреневый – клавиатура.
г)порт USB (Universal Serial Bus) USB2 – универсальная последовательная шина. Позволяет подключать к ПК множество внешних устройств, соединенных в цепочку. (первое к ПК, второе к первому …). Для подключения принтеров, сканеров, фотоаппаратов и др. Представляет из себя 2 пары скрученных проводов для передачи данных каждом направлении (дифференциальное включение) и линию питанию. Один порт может адресовать 63 устройства (USB2 -100). Таким образом к компьютеру может быть подключено только одно периферийное устройство, а все остальные(клавиатура, мышь, модем) соединяются с концентратором, который встроен в монитор, клавиатуру или другой USB-устройство. USB может подключаться в топологии звезда или общая шина. Передача данных осуществляется как в синхронном так и в асинхронном режиме. Скорость передачи 12-15 Мбит/сек. У USB есть возможность со-единения с цифровой телефонной линией без дополнительных плат. Конфигурирование устройств к USB осуществляется автоматически.
д)игровой порт (15 гнезд) подключается джойстик. Имеется не у всех ПК.
е)RAID-контроллер. RAID- архитектура предусматривает, что любая информация хранится по крайней мере на двух отдельных жестких дисках, если один из них выходит из строя, то пользователи по прежнему имеет доступ к хранимым на сервере файлам, так что отказы дисков не приводят к простоям. Архитектура RAID обеспечивает не только целостность данных, но и расслоение дисковой памяти. Данные записываются на несколько накопителей методом чередования, так что в операции считывания и записи одновременно участвуют несколько дисков. В результате повышается производительность, ибо дисковая подсистема перестает быть ограничивающим скорость фактором.

Содержание

Понравилась статья, рекомендуйте Вашим друзьям!
Давайте дружить!

Материнская плата

Материнская плата объединяет в себе все компоненты Вашего компьютера и, по сути, является его основой. Поэтому важно знать кое-что о ней.

Как говорилось в одном бородатом анекдоте: «И почему персональный компьютер изобрели не русские? Ведь все его устройства общаются между собой только по матери» 🙂

Здесь имеется в виду не цензурность взаимодействия комплектующих ПК, а их объединение на базе материнской платы. И сегодня мы узнаем много интересного об этой главной системной плате!

Для чего нужна материнская плата

Если вскрыть корпус компьютера, ноутбука или даже современного телефона, то внутри мы непременно увидим большую зелёную (иногда синюю, чёрную, красную или иного цвета) микросхему. Это и есть материнская плата:

Материнская плата объединяет все внутренние компоненты Вашего электронного устройства в единый функционирующий агрегат. При этом, даже если она не заключена в корпус, при подаче питания и подключении всех нужных плат расширения она уже будет работать.

Материнская плата, фактически и есть Вашим девайсом, которым Вы можете управлять посредством различной подключаемой периферии. Без неё Вам будет просто не во что воткнуть ни монитор, ни клавиатуру, ни процессор с оперативной памятью. Это главная плата Вашей системы, с которой всё начинается!


Виды материнских плат

Как мы уже выяснили, материнские платы есть не только в компьютерах. Однако, именно для платформы ПК имеется их большой ассортимент. Если внутрь ноутбука или, скажем, телефона Вы сможете вставить только одну единственную специально сделанную под него модель материнской платы, то в корпус системного блока можно запихнуть буквально любую материнку! Всё зависит лишь от размеров системника.

И вот как раз размер и является одним из первых критериев классификации материнских плат для настольных компьютеров (далее мы будем рассматривать в основном только их). Для стандартизации размеров было введено понятие форм-фактор.

Форм-фактор определяет как габариты материнской платы, так и расположение разъёмов ввода-вывода на задней стенке, крепёжных отверстий и, в какой-то мере, количество и размещение разъёмов внутренних. Наиболее распространёнными форм-факторами являются ATX и его уменьшенные варианты (micro-ATX и mini-ITX):

Популярна также классификация материнских плат по назначению. Обычно в данном случае выделяют три основные категории:

  1. Офисные материнские платы. Такие платы обычно принадлежат к нижнему ценовому диапазону и рассчитаны на сборку маломощных компьютеров, которые подойдут для работы с офисным софтом и решения других не особо ресурсоёмких задач.
  2. Мультимедийные материнские платы. К данной категории относятся среднебюджетные материнские платы. Основная задача таких плат – обеспечивать хорошие мультимедийные характеристики, собранному на их базе компьютеру. Часто на базе мультимедийных материнских плат собирают медиацентры, которые предназначены только для просмотра видеоконтента, транслируемого на большой экран, поэтому нередко они имеют уменьшенные физические размеры. Одной же из общих характеристик мультимедийных материнских плат является плавное воспроизведение видео высокой чёткости.
  3. Игровые материнские платы. Как видно из названия, к данной категории относятся платы высшей ценовой категории, которые позволяют собирать мощные игровые станции, выдающие высокие показатели FPS в современных компьютерных играх.

Как видим, в основе такой классификации лежит соотношение цена – производительность и ориентация на конкретные группы покупателей. Иногда для более точного определения целевой аудитории вышеприведённые категории материнских плат могут дополнять. Например, часто встречается определение «оверклокерская материнская плата». Это означает, что данная плата выдерживает высокие нагрузки и разработана для оверклокеров (людей, которые увлекаются разгоном компьютера).

Часто в основу классификации материнских плат ложатся их технические характеристики. К таковым относятся:

  • сокет процессора;
  • чипсет;
  • тип поддерживаемой оперативной памяти;
  • наличие/отсутствие интегрированной видеоподсистемы;
  • наличие определённых разъёмов и т.п.

Последний вариант классификации имеет смысл, если Вы ориентируетесь на выбор материнской платы с определёнными нужными именно Вам компонентами. О них и поговорим.

Основные компоненты материнской платы

Материнская плата при всём многообразии составляющих её элементов и деталек имеет чёткую структуру и иерархию. Фактически можно разделить все её компоненты на управляющие и управляемые. К управляющим относится гнездо под центральный процессор («сокет» от англ. «socket» – «разъём») и микросхемы северного и южного мостов. Всё остальное – управляемые устройства, которые консолидируют свою деятельность через вышеперечисленные управляющие микросхемы. Схематически всё это работает примерно так:

В качестве условного «севера» принято считать расположение сокета процессора (обычно в верхней центральной части платы). Непосредственно процессору подчиняется северный мост – микросхема, отвечающая за скоростную обработку сигналов от видеокарты и оперативной памяти. Как правило, из-за сильного нагрева микросхема снабжена радиатором и «прячется» под ним, поэтому не видна внешне. В новых же материнских платах последних годов выпуска северного моста физически может и не быть. Его функции выполняет непосредственно процессор.

За обработку сигналов от остальных компонентов отвечает южный мост. Эта микросхема обычно находится в нижней части материнской платы и взаимодействует с шинами плат расширения (кроме гнёзд для видеокарт PCI-Express x16 и AGP), BIOS’ом, разъёмами под жёсткие диски (IDE и SATA), а также блоком портов на задней стенке компьютера для подключения различной периферии. В недорогих материнках нагрузка на южный мост не слишком высокая, поэтому его микросхему можно увидеть, но в более продвинутых он, как правило, как и северный, скрыт под радиатором.

Поскольку всяческих гнёзд на материнской плате довольно много, думаю, стоит рассмотреть их более пристально.

Разъёмы материнской платы

Выше мы привели схематическое изображение материнской платы, чтобы проще было понять принцип взаимодействия её основных компонентов. Сейчас же для большей наглядности рассмотрим реальную материнскую плату и выясним, что и где на ней находится:

Начнём с самых крупных разъёмов. К таковым можно отнести уже знакомый нам сокет процессора, гнёзда под оперативную память (обычно правее сокета) и порты плат расширения (как правило, в нижней левой части материнской платы).

Сокет

Сердцем компьютера является процессор, который управляет всей работой системы. Однако, не каждый процессор можно подключить к материнской плате. Всё зависит от типа гнезда под него, которое именуют сокетом. Физически сокеты отличаются друг от друга количеством и расположением контактов, строением электрической цепи, наличием дополнительных контроллеров и даже размещением крепёжных элементов для фиксации процессора и его охлаждающей системы:

На сегодняшний день на рынке производства процессоров (а, соответственно, и сокетов под них) имеется два крупных конкурента: Intel и AMD. Сказать, что процессоры Intel лучше чем AMD или наоборот нельзя. У обеих фирм есть как хорошие, так и неудачные модели. Но вернёмся к самим сокетам.

У Intel с конца 90-х годов появилась традиция маркировать сокеты по количеству контактов (например, Socket 370 под Pentium III или Socket 478 под Pentium IV и Celeron). На сегодняшний день мы имеем фактически двойную маркировку: латинскими буквам с цифрами и по контактам (например, Socket R4, он же LGA 2066).

AMD сначала тоже называли сокеты по количеству контактов (например, Socket 754 под Sempron и Athlon 64), но на сегодняшний день полностью перешли на цифро-буквенную маркировку (например, FM2, AM4, TR4 и т.п.). Характерной особенностью сокетов от AMD является наличие версий с символом «+». Они являются совместимыми с предыдущими линейками процессоров того же модельного ряда, но одновременно поддерживают более новые модели (например, сокет AM3+ совместим с процессорами под сокет AM3, который, в свою очередь, поддерживает процессоры под AM2+ и AM2).

Собственно, от сокета во многом зависит максимально возможный потенциал всей материнской платы и собранного на её базе компьютера, поэтому при выборе материнской платы – это одна из основных характеристик, на которые стоит обращать внимание. Но об этом позже. А пока рассмотрим другие значимые разъёмы материнских плат.

Разъёмы ОЗУ

Процессор компьютера отвечает за обработку всех потоков данных. Оперативная же память – за хранение и выдачу промежуточных результатов работы процессора. Грубо говоря, чем больше оперативной памяти и на более высоких частотах она работает, тем быстрее процессор сможет отдавать команды чипсету, который будет пересылать их всей остальной периферии:

Различных типов оперативной памяти существует довольно много, однако, на данный момент наибольшее распространение получила память стандарта DDR (сокр. англ. «double data rate» – «удвоенная скорость передачи данных», прим. по сравнению с версией SDRAM, от которой пошёл стандарт). Сегодня существует уже 4 поколение DDR, а на 2019 год прогнозируют появление DDR5, которая будет вдвое превосходить по показателям текущую DDR4, появившуюся на массовом рынке в 2014 году.

Линейно современные планки оперативной памяти (и, соответственно, слоты под них) практически одинаковы и составляют примерно 13,4 см. Однако, между собой поколения DDR несовместимы. Эта несовместимость заключается как во внутреннем устройстве, так и во внешнем. Последнее достигается за счёт смещения положения так называемого ключа – отверстия в контактной площадке планки памяти, которое сопоставляется с перемычкой в слоте на материнской плате:

Сами разъёмы под оперативную память могут быть промаркированы разными цветами. Сделано это для указания правильной последовательности подключения планок, чтобы они могли работать в многоканальном режиме. Данный режим подразумевает одновременный доступ к нескольким группам модулей памяти. Чтобы лучше понять принцип многоканальности рассмотрим пример.

Допустим, на нашей материнской плате есть 4 слота: два чёрных и два синих. Также у нас есть две планки DDR с одинаковыми характеристиками. Если мы воткнём их в слоты одного цвета, контроллер на материнской плате будет работать с ними попеременно, обращаясь то к одной, то к другой. Если же мы вставим одну планку в синий разъём, а вторую в чёрный, работать они будут в двухканальном режиме и контроллер сможет обращаться к ним одновременно.

Если ставить планки памяти с различными характеристиками, то скорость работы канала будет соответствовать частоте самой медленной из них. Поэтому при выборе оперативной памяти нужно обращать внимание на то, чтобы частоты планок и их тайминги совпадали (в идеале желательно брать несколько штук одной и той же модели).

Порты плат расширения

Слоты под оперативную память располагаются в северной части материнской платы. Однако, ниже процессора идёт ещё целый ряд разъёмов. Это порты для установки различных плат расширения. Количество и состав таких портов может сильно различаться, но, все их можно классифицировать по назначению на определённые группы.

Наиболее важными (но не всегда обязательными) являются высокоскоростные слоты для подключения видеокарт. Они напрямую связаны с северным мостом материнской платы и обеспечивают очень быструю передачу данных. Наиболее используемым современным слотом для подключения видеоплат является разъём PCI-Express x16. На более старых материнках (в основном выпущенных до начала 2010-х годов) в качестве видеопорта можно встретить AGP x8:

Если слот AGP на старых материнских платах был только один, то количество разъёмов PCI-Express может быть 2, 4 и более. Это позволяет подключать одновременно несколько видеокарт для их работы в совместном режиме (аналогично мультиканальности оперативной памяти).

Однако, разъём PCI-Express x16 не единственный представитель данной группы слотов. Существуют порты PCI-Express x1, x2, x4, x8, x12 и даже x32! Все эти слоты имеют обратную совместимость между собой (например, видеокарту x16 можно вставить в слот x32, а SSD под x4 может работать в слотах x8, x12 и т.п.), но отличаются линейными размерами и пропускной способностью. Собственно, цифра в названии слота и указывает на количество линий двунаправленной передачи данных:

За счёт высоких скоростей передачи данных к PCI-E могут подключаться самые разные платы расширения. Начиная с модулей беспроводной связи (Bluetooth, Wi-Fi или IRDA), кончая современными высокоскоростными твердотельными накопителями (SSD).

Менее требовательные к скоростям устройства, например, аудиокарты или сетевые платы могут подключаться к более старой универсальной шине PCI. Это 32-разрядный (реже 64-битный в технике Apple) слот, который с 1995 года до конца 2000-х был одним из основных для подключения любых плат расширения. С распространением PCI-Express большинство карт ввода-вывода стали переходить на новый стандарт, однако, даже на современных материнских платах один-два PCI-слота по прежнему присутствуют, обеспечивая совместимость с более старой периферией.

Разъёмы подключения жёстких дисков

На противоположной от слотов плат расширения стороне южного моста мы обычно находим несколько портов для подключения жёстких дисков и дисководов. Ранее для этого использовались разъёмы типа IDE, но на современных материнских платах вместо них используются более скоростные шины SATA:

Портов SATA обычно имеется от 2 и более. При этом они могут быть раскрашены в разные цвета и подписаны обозначениями SATA0, SATA1, SATA2 и т.д. Делается это для того, чтобы выделить порты, к которым лучше подключать жёсткие диски. Как правило, под это выделены гнёзда SATA0 и SATA1, которые часто имеют большую пропускную способность.

Кроме того, разным цветом могут выделяться разные версии портов, например, SATA II и SATA III. Более точно узнать о маркировке разъёмов именно на Вашей материнской платы можно из прилагающейся к ней инструкции.

Стоит также отметить, что на новых материнских платах могут быть и дополнительные специфические разъёмы для подключения твердотельных жёстких дисков. К таковым относятся не слишком удачный mSATA (mini-SATA) и более скоростной M.2:

Находиться они могут как рядом с обычными SATA-слотами, так и в группе разъёмов под платы расширения.

Колодки

Наконец, на самом «юге» материнской платы мы обычно можем обнаружить целый блок различных колодок и штырьков неизвестного на первый взгляд назначения. На каждой материнской плате набор колодок может быть разным (опять же, смотрите в инструкцию), но среди них можно выделить несколько обязательных групп: колодки подключения кнопок питания и перезагрузки, дополнительные USB-разъёмы (например, на передней или боковой панели системного блока) и блоки для подключения другой периферии:

Частично понять, для чего нужны те или иные колодки, можно по подписям к ним. Однако, лучше всё-таки почитать инструкцию, где точно расписано и нарисовано, что и куда следует подключать. Иначе Вы рискуете, например, перепутать полярность и вместо дополнительного гнезда USB получить «убийцу флешек» 🙂

Мы рассмотрели все самые распространённые внутренние разъёмы материнских плат. Однако, есть и целый ряд разъёмов внешних. Все они выведены таким образом, чтобы оказаться на задней стенке Вашего системного блока. Внешних портов существует довольно много и, чтобы не повторяться, рекомендую Вам ознакомится с ними в другой нашей статье.

Выводы

Собственно, на сегодня мы завершили весь экскурс в устройство и работу материнской платы. Однако, думаю, для многих остался в воздухе ещё один вопрос: как выбрать материнскую плату. Скажу сразу, что однозначного ответа на него нет. Здесь всё решается на основе личного компромисса между ценой устройства, которую Вы готовы выложить и желаемым функционалом.

Если финансовый вопрос для Вас второстепенен, рекомендую выбирать материнскую плату с самым современным на момент покупки сокетом и чипсетом с максимальным количеством слотов расширения. Снабдив такую материнку хорошим блоком питания, мощным процессором, скоростным SSD-диском, несколькими гигабайтами оперативной памяти и парочкой-другой видеокарт, Вы получите отличную систему, которая будет актуальной ещё не один год!

На практике же часто мы отказываемся от своих изначальных предпочтений в сторону уменьшения цены. Однако, я бы не советовал слишком увлекаться с этим. Если Вы хотите собрать неплохой бюджетный компьютер, который бы морально не устарел за два-три года, лучше, всё-таки выбирать из материнских плат, поддерживающих все современные стандарты. Пускай Вы возьмёте процессор послабее и поставите меньше памяти, но в будущем Вы сможете провести апгрейд, что всё-таки дешевле, чем покупать новый компьютер.

Желаю всем компьютеров получше, а финансовых проблем поменьше 🙂

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Распиновка USB-разъема на материнской плате

Как известно, на материнской плате компьютера находится множество самых разнообразных разъемов для подключения периферийных и встроенных комплектующих. Среди всех портов присутствуют USB 2.0 и USB 3.0, которые выполняют роль подачи сигнала и питания от встроенных разъемов. Эти две версии различаются не только техническими характеристиками, но и видом портов на системной плате. В сегодняшней статье мы бы хотели разобрать их более детально.

Читайте также: Из чего состоит материнская плата

Распиновка разъемов USB 2.0 и USB 3.0 на материнской плате

К сожалению, нет единого обозначения всех ножек и контактов разъемов, поскольку технология их производства не является стандартизированной. Вследствие этого на каждой модели материнской платы соотношение может быть разным. На изображении ниже вы видите схематическую распиновку USB-штекера с цветным обозначением каждого контакта. Именно от этих условных знаков мы и будем отталкиваться при дальнейшем разборе разъемов на материнке.

USB 2.0

Начнем с более распространенного USB 2.0. Еще не все производители комплектующих устанавливают в свои платы новые разъемы USB 3.0 или 3.1, однако несколько входов старой версии 2.0 на борту обязательно имеется. Распиновка выглядит несложно, ведь состоит элемент всего из десяти проводков или металлических ножек. Обратите внимание на иллюстрацию ниже. Там находится условное обозначение всех этих контактов.

Теперь давайте по очереди разберемся с каждым из них, чтобы у начинающих пользователей не возникло трудностей с пониманием обозначений:

  • 1 и 2. Обозначаются красным цветом и имеют названия 5V,VCC или Power. Отвечают за подачу питания;
  • 3 и 4. Выделены белым цветом и практически везде указываются как D- — контакты для передачи данных с негативным зарядом;
  • 5 и 6. Зеленый цвет, символическое название D+ — контакты передачи данных с положительным зарядом;
  • 7, 8 и 10. Обычно черным цветом выделяется земля, а название на контакте соответствует GND.

Вы могли заметить отсутствие девятого контакта. Его нет, поскольку это место выполняет роль ключа для понятия правильного подключения проводов к разъему.

После ознакомления с соответствием всех контактов вам остается только подключить к ним провода, учитывая все показанные маркировки. При этом обязательно следует соблюдать полярность, ведь не зря она тоже указывается в схематических рисунках.

USB 3.0

Тип разъемов USB 3.0 современнее, и все более-менее новые материнские платы имеют несколько таких встроенных портов, которые тоже подключаются через специально отведенные для этого контакты. Строение этого порта более сложное, поскольку версия 3.0 обладает более совершенными техническими характеристиками и поддерживает новые технологии.

Выше вы увидели схематическую распиновку разъема 3.0, осталось только разобрать все контакты в текстовом варианте:

  • 2. Новый контакт, отвечающий за идентификацию, обычно показывается серым цветом и имеет символическое название ID;
  • 1 и 4. IntA_P2_D+ и IntA_P1_D+ соответственно. Уже знакомые пины для передачи данных с положительным зарядом;
  • 3 и 6. IntA_P2_D- и IntA_P1_D-. Выделенные белым цветом провода передачи данных с негативным зарядом;
  • 5 и 8. Земля, как обычно, обозначается серым цветом и пишется GND;
  • 7 и 10. Еще одни контакты со знаком «плюс» для передачи данных через TX. 7 имеет название IntA_P2_SSTX+, а номер 10 — IntA_P1_SSTX+;
  • 9 и 12. То же самое, но со знаком «минус» и обозначениями IntA_P2_SSTX- и IntA_P1_SSTX-;
  • 11 и 14. Земля;
  • 13 и 16. Получение данных RX с положительным зарядом и названием IntA_P2_SSRX+ и IntA_P1_SSRX+;
  • 15 и 18. RX cо знаком «минус». Названия — IntA_P2_SSRX- и IntA_P1_SSRX-;
  • 17 и 20. Отмечены красным цветом и отвечают за подачу питания. Имеют символическое обозначение Vbus.

Как и в случае с предыдущим разъемом, один контакт отсутствует, и это пустое место выступает в роли ключа. В данном варианте нет номера девятнадцать. Кроме этого, вы могли заметить добавление новых контактов на передачу данных RX и TX. Данная пара используется при вывода и вводе информации по последовательному интерфейсу и сейчас является стандартом в подобных схемах.

Переходник с USB 2.0 на 3.0

Выше вы были ознакомлены с распиновкой всех контактов и детальным описанием каждого из них. Теперь мы хотим представить небольшую схематическую иллюстрацию тем пользователям, кто заинтересован в подключении или создании переходника с USB 2.0 на 3.0. Мы не будем детально расписывать принцип создания такой цепи, поскольку это является темой отдельной статьи однако указанное ниже изображение станет наглядным пособием и поможет опытным электрикам в создании новой схемы соединения.

В рамках этого материала мы детально рассмотрели распиновку разъема USB на материнской плате. Если же вы заинтересованы в подобном разборе других компьютерных составляющих, советуем прочитать отдельные наши статьи по следующим ссылкам.

Читайте также:
Распиновка 3-Pin кулера
Распиновка 4-Pin кулера
Распиновка разъёмов материнской платы

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Помогла ли вам эта статья?
ДА НЕТ

Как подключить Материнскую плату

Материнская плата (иногда альтернативно известная как системная плата, плановая плата или логическая плата, или разговорно, mobo) — является основной печатной платой (PCB), найденной в микрокомпьютерах общего назначения и других расширяемых системах. Он поддерживает и обеспечивает связь между многими важными электронными компонентами системы, такими как центральный процессор (CPU) и память , и обеспечивает разъемы для других периферийных устройств. В отличие от объединительной платы материнская плата обычно содержит значительные подсистемы, такие как центральный процессор, контроллер ввода / вывода чипсета и контроллеры памяти, интерфейсные разъемы и другие компоненты, интегрированные для общего использования.

Материнская плата для настольного персонального компьютера Acer, показывающая типичные компоненты и интерфейсы, которые находятся на материнской плате. Эта модель была сделана Foxconn в 2007 году и следует схеме microATX (известной как « форм-фактор »), обычно используемой для настольных компьютеров. Он предназначен для работы с процессором AMD Athlon 64

Intel D945GCPE: материнская плата microATX LGA775 для Intel Pentium 4, D, XE, двухъядерная, Core 2 (около 2007 года)

Материнская плата специально относится к PCB с возможностью расширения и, как следует из названия, эта плата часто упоминается как «мать» всех подключенных к ней компонентов, которые часто включают в себя периферийные устройства , интерфейсные карты и дочерние карты: звуковые карты, видеокарты, сетевые карты, жесткие диски или другие формы постоянного хранения. Карты ТВ-тюнера, карты, предоставляющие дополнительные слоты для USB или FireWire, а также различные другие пользовательские компоненты.

Аналогично, термин « материнская плата» применяется к устройствам с единой платой и без дополнительных расширений или возможностей, таких как управляющие платы в лазерных принтерах, телевизорах, стиральных машинах и других встроенных системах с ограниченными возможностями расширения.

История

До изобретения микропроцессора цифровой компьютер состоял из нескольких печатных плат в корпусе кард-картера с компонентами, соединенными объединительной платой , набором взаимосвязанных сокетов. В очень старых конструкциях медные провода были дискретными соединениями между контактами разъема платы, но печатные платы вскоре стали стандартной практикой. Центральный процессор (CPU), память и периферийные устройства размещались на отдельных печатных платах, которые были подключены к объединительной плате. Примером такого типа объединительной системы является вездесущая шина S-100 1970-х годов.

Самые популярные компьютеры 1980-х годов, такие как Apple II и IBM PC, опубликовали схематические диаграммы и другую документацию, которая позволила быстро и медленно заменять материнские платы. Обычно для создания новых компьютеров, совместимых с образцами, многие материнские платы предлагают дополнительную производительность или другие функции и были использованы для обновления оригинального оборудования производителя.

В конце 1980-х и начале 1990-х годов стало экономичным перемещать все большее количество периферийных функций на материнскую плату. В конце 1980-х годов материнские платы для персональных компьютеров стали включать в себя одиночные ИС (также называемые чипами Super I / O ), способные поддерживать набор низкоскоростных периферийных устройств: клавиатуру , мышь , флоппи-дисковод , последовательные порты и параллельные порты. К концу 1990-х многие материнские платы для компьютеров включали встроенные функции аудио, видео, хранения и сети в потребительском классе без необходимости каких-либо плат расширения, более современные системы для 3D- игр и компьютерной графики обычно сохраняли только графическую карту как отдельный компонент. Для бизнес-ПК, рабочих станций и серверов, скорее всего, нужны карты расширения для более надежных функций или для более высоких скоростей, в этих системах часто было меньше встроенных компонентов.

Ноутбуки и ноутбуки, разработанные в 1990-х годах, интегрировали самые распространенные периферийные устройства. Это даже включало материнские платы без обновляемых компонентов, тенденция, которая будет продолжаться, поскольку меньшие системы были введены после рубежа веков (например, планшетный компьютер и нетбук ). Память, процессоры, сетевые контроллеры, источник питания и хранилище будут интегрированы в некоторые системы.

Материнская плата Octek Jaguar V с 1993 года. На этой плате установлено несколько периферийных устройств, о чем свидетельствуют 6 слотов для карт ISA и отсутствие других встроенных внешних интерфейсных разъемов. Обратите внимание, что большой разъем AT-клавиатуры на задней панели является единственным периферийным интерфейсом.

Материнская плата Samsung Galaxy SII, почти все функции устройства интегрированы в очень маленькую доску

Материнская плата обеспечивает электрические соединения, с которыми взаимодействуют другие компоненты системы. В отличие от объединительной платы, он также содержит центральный процессор и содержит другие подсистемы и устройства.

Типичный настольный компьютер имеет свой микропроцессор , основную память и другие важные компоненты, подключенные к материнской плате. Другие компоненты, такие как внешнее хранилище , контроллеры для отображения видео и звука и периферийные устройства, могут быть подключены к материнской плате в виде плагинов или кабелей. В современных микрокомпьютерах все чаще приходится интегрировать некоторые из этих периферийных устройств в материнскую плату.

Важным компонентом материнской платы является поддерживающий чипсет микропроцессора, который обеспечивает поддерживающие интерфейсы между процессором и различными шинами и внешними компонентами. Этот набор микросхем в какой-то мере определяет возможности и возможности материнской платы.

Современные материнские платы включают в себя:

Размер

— Сокеты (или слоты), в которых могут быть установлены один или несколько микропроцессоров. В случае процессоров в пакетах массива шаровой сетки, таких как VIA C3, CPU непосредственно припаян к материнской плате.

— Слоты, в которые должна быть установлена ​​основная память системы (обычно в виде модулей DIMM, содержащих чипы DRAM).

— Чипсет, который формирует интерфейс между передней шиной процессора, основной памятью и периферийными шинами.

— Микросхемы энергонезависимой памяти (как правило, Flash ROM на современных материнских платах), содержащие прошивку системы или BIOS.

— Генератор тактовых импульсов, который генерирует системный тактовый сигнал для синхронизации различных компонентов.

— Слоты для карт расширения (интерфейс к системе через шины, поддерживаемые чипсетом)

— Разъемы питания, которые получают электроэнергию от источника питания компьютера и распределяют его по ЦП, набору микросхем, основной памяти и картам расширения. Начиная с 2007 года, некоторые графические карты (например, GeForce 8 и Radeon R600 ) требуют большей мощности, чем материнская плата, и поэтому были введены специальные разъемы для непосредственного подключения к источнику питания.

— Разъемы для жестких дисков, как правило, только SATA. Дисковые накопители также подключаются к источнику питания.

Кроме того, почти все материнские платы включают логику и разъемы для поддержки широко используемых устройств ввода, таких как USB для мышиных устройств и клавиатур. Ранние персональные компьютеры, такие как Apple II или IBM PC, включали только эту минимальную периферийную поддержку на материнской плате. Иногда аппаратное обеспечение видеоинтерфейса также было интегрировано в материнскую плату. Например, на Apple II и редко на IBM-совместимых компьютерах, таких как IBM PC Jr. В качестве карт расширения были предусмотрены дополнительные периферийные устройства, такие как дисковые контроллеры и последовательные порты.

Учитывая высокую тепловую мощность высокопроизводительных компьютерных процессоров и компонентов, современные материнские платы почти всегда включают радиаторы и точки крепления вентиляторов для рассеивания избыточного тепла.

Форм-фактор

Материнские платы производятся в различных размерах и формах, называемых компьютерными форм-факторами , некоторые из которых специфичны для отдельных производителей компьютеров. Однако материнские платы, используемые в IBM-совместимых системах, рассчитаны на различные размеры корпуса. С 2007 года большинство материнских плат для настольных компьютеров используют стандартный форм-фактор ATX — даже те, что находятся на компьютерах Macintosh и Sun, которые не были созданы из компонентов товара. Материнская плата корпуса и форм-фактор блока питания должны соответствовать друг другу, хотя некоторые материнские платы меньшего размера в той же семье подходят для больших случаев. Например, корпус ATX обычно вмещает материнскую плату microATX.

Ноутбуки обычно используют высокоинтегрированные, миниатюрные и настроенные материнские платы. Это одна из причин того, что переносные компьютеры трудно поддаются обновлению и дорогостоящим для ремонта. Часто отказ одного компонента ноутбука требует замены всей материнской платы, которая обычно дороже настольной материнской платы из-за большого количества встроенных компонентов и их настраиваемой формы и размера. Расположение материнской платы для ноутбуков зависит от корпуса ноутбука.

Сокеты центрального процессора

Разъем центрального процессора (центральный процессор) или слот представляет собой электрический компонент, который подключается к печатной плате (PCB) и предназначен для размещения процессора (также называемого микропроцессором). Это особый тип разъема для интегральных схем, предназначенный для очень высокого количества контактов. Розетка процессора обеспечивает множество функций, включая физическую структуру для поддержки процессора, поддержку радиатора, облегчение замены (а также снижение стоимости) и, самое главное, формирование электрического интерфейса как с процессором, так и с печатной платой. Сокеты процессора на материнской плате чаще всего встречаются на большинстве настольных и серверных компьютеров (например, ноутбуки обычно используют поверхностные процессоры), особенно на базе архитектуры Intel x86. Тип сокета CPU и чипсет материнской платы должны поддерживать процессор и скорость процессора.

Встроенные периферийные устройства

Блок-схема современной материнской платы, которая поддерживает множество встроенных периферийных функций, а также несколько слотов расширения

С неуклонно снижающимися издержками и размером интегральных схем теперь можно включить поддержку многих периферийных устройств на материнской плате. Объединив множество функций на одной печатной плате , физический размер и общая стоимость системы могут быть уменьшены. Таким образом, высокоинтегрированные материнские платы особенно популярны в небольших форм-факторах и бюджетных компьютерах.

— Дисковые контроллеры для флоппи-дисковода , до 2 дисков PATA и до 6 дисков SATA (включая поддержку RAID 0/1 )

— Интегрированный графический контроллер, поддерживающий 2D и 3D- графику, с выходом VGA и ТВ

— Встроенная звуковая карта, поддерживающая 8-канальный (7.1) звук и выход S / PDIF

— Сетевой контроллер Fast Ethernet для сетей 10/100 Мбит

— Контроллер USB 2.0, поддерживающий до 12 портов USB

— IrDA- контроллер для инфракрасной передачи данных (например, с помощью сотового телефона или принтера с поддержкой IrDA)

— Датчики температуры, напряжения и скорости вращения вентиляторов, которые позволяют программному обеспечению контролировать состояние компонентов компьютера.

Слоты перефирийных карт

Типичная материнская плата будет иметь различное количество соединений в зависимости от ее стандарта и форм-фактора.

Стандартная современная материнская плата ATX обычно имеет два или три PCI-Express 16x-соединения для видеокарты, один или два устаревших слота PCI для различных плат расширения и один или два PCI-E 1x (который заменил PCI ). Стандартная материнская плата EATX будет иметь от двух до четырех PCI-E 16x-соединение для видеокарт и различное количество слотов PCI и PCI-E 1x. Иногда он может также иметь слот PCI-E 4x (будет варьироваться между брендами и моделями).

На некоторых материнских платах есть два или более 16-дюймовых слота PCI-E, чтобы обеспечить более 2 мониторов без специального оборудования или использовать специальную графическую технологию SLI (для Nvidia ) и Crossfire (для AMD ). Они позволяют объединять от 2 до 4 видеокарт, чтобы обеспечить лучшую производительность при интенсивных графических вычислительных задачах, таких как игры, видеомонтаж и т. Д.

Температура и надежность

По состоянию на 2016 год основными поставщиками графических процессоров (видеочипов или чипсетов), используемых в видеокартах, являются AMD и Nvidia. В третьем квартале 2013 года доля AMD составляла 35,5% рынка, а доля Nvidia составляла 64,5% рынка, согласно данным Jon Peddie Research. В экономике эта отраслевая структура называется дуополией. AMD и Nvidia также создают и продают видеокарты, которые называются графическими надстройками (AIB) в отрасли. Помимо маркетинга своих видеокарт AMD и Nvidia продают свои графические процессоры авторизованным поставщикам AIB, которые AMD и Nvidia называют «партнерами». Тот факт, что Nvidia и AMD конкурируют напрямую со своими клиентами / партнерами, усложняют отношения в отрасли. Примечателен и тот факт, что AMD и Intel являются прямыми конкурентами в индустрии процессоров, поскольку видеокарты на базе AMD могут использоваться на компьютерах с процессорами Intel. Переход Intel на APU может ослабить AMD, которая до сих пор получила значительную часть своего дохода от графических компонентов. По состоянию на второй квартал 2013 года было 52 поставщика AIB. Эти поставщики AIB могут продавать видеокарты под собственными брендами или создавать видеокарты для брендов частных марок или производить видеокарты для производителей компьютеров. Некоторые поставщики AIB, такие как MSI, создают как видеокарты на базе AMD, так и Nvidia. Другие, такие как EVGA, строят только видеокарты Nvidia, а XFX теперь строят только видеокарты на базе AMD. Некоторые поставщики AIB также являются поставщиками материнских плат. Крупнейшие поставщики AIB, основанные на глобальной розничной цене на графические карты, включают в себя тайваньский Palit Microsystems , партнер на базе ПК в Гонконге (который продает видеокарты на базе AMD под маркой Sapphire и видеокарты Nvidia под брендом Zotac ), Тайваньский компьютер-производитель Asustek Computer (Asus), тайваньская компания Micro-Star International (MSI), тайваньская компания Gigabyte Technology, Brea, Калифорния , США, компания EVGA (которая также продает компьютерные компоненты, такие как источники питания) и Онтарио, Калифорния, США, XFX. (Материнская корпорация XFX основана в Гонконге.)

Материнская плата ноутбука Vaio E (справа)

Материнская плата microATX с некоторыми неисправными конденсаторами

Материнские платы, как правило, с воздушным охлаждением с радиаторами, часто устанавливаемыми на более крупные чипы, такие как северный мост , на современных материнских платах. Недостаточное или ненадлежащее охлаждение может привести к повреждению внутренних компонентов компьютера или вызвать его сбой. Пассивное охлаждение или один вентилятор, установленный на блоке питания, был достаточным для многих процессоров настольных компьютеров до конца 1990-х годов. C тех пор большинство из них требовали вентиляторов центрального процессора, установленных на их радиаторах, из-за увеличения тактовых частот и энергопотребления. Большинство материнских плат имеют разъемы для дополнительных вентиляторов корпуса и встроенные температурные датчики для определения температуры материнской платы и процессора и управляемых разъемов вентилятора, которые BIOS или операционная система может использовать для регулирования скорости вращения вентилятора. В качестве альтернативы компьютеры могут использовать систему водяного охлаждения вместо многих вентиляторов.

Некоторые компьютеры с малым форм-фактором и ПК для домашнего кинотеатра, предназначенные для бесшумной и энергосберегающей работы, имеют вентиляторные конструкции. Обычно это требует использования маломощного ЦП, а также тщательной компоновки материнской платы и других компонентов, чтобы обеспечить размещение радиатора.

В исследовании 2003 года было обнаружено, что некоторые ложные сбои в работе компьютера и общие проблемы надежности, начиная от искажений изображения на экране до ошибок чтения / записи ввода-вывода , могут быть отнесены не к программному обеспечению или периферийному оборудованию, а к стареющим конденсаторам на материнских платах ПК. В конечном итоге это было показано в результате неправильной формулировки электролита, вопрос, называемый конденсаторной чумой.

Стандартные материнские платы используют электролитические конденсаторы для фильтрации мощности постоянного тока, распределенной вокруг платы. Эти конденсаторы возрастают с зависящей от температуры скоростью, так как их электролиты на водной основе медленно испаряются. Это может привести к потере емкости и последующим сбоям материнской платы из-за нестабильности напряжения. В то время как большинство конденсаторов рассчитаны на 2000 часов работы при 105 ° C (221 ° F), их ожидаемый срок службы примерно удваивается на каждые 10 ° C (18 ° F) ниже этого. At 65 °C (149 °F) a lifetime of 3 to 4 years can be expected. При температуре 65 ° C (149 ° F) можно ожидать срок от 3 до 4 лет. Однако многие производители поставляют нестандартные конденсаторы, что значительно снижает продолжительность жизни. Недостаточное охлаждение корпуса и повышенная температура вокруг гнезда процессора усугубляют эту проблему. With top blowers, the motherboard components can be kept under 95 °C (203 °F), При использовании верхних воздуходувок компоненты материнской платы могут поддерживаться при температуре 95 ° C (203 ° F), что вдвое увеличивает срок службы материнской платы.

С другой стороны, материнские платы среднего и высокого уровня используют исключительно сплошные конденсаторы. На каждые 10 ° C меньше, их средняя продолжительность жизни умножается примерно на три, что приводит к увеличению продолжительности жизни в 6 раз выше при температуре 65 ° C (149 ° F). Эти конденсаторы могут быть рассчитаны на 5000, 10000 или 12000 часов работы при 105 ° C (221 ° F), продлевая предполагаемый срок службы по сравнению со стандартными твердотельными конденсаторами.

Загрязнение воздуха и надежность

Высокие темпы сбоев материнской платы в Китае и Индии, по-видимому, обусловлены « сернистым загрязнением воздуха, производимым углем », который сжигается для выработки электроэнергии. По словам исследователей Intel, загрязнение воздуха вызывает коррозию схемы.

Объем памяти большинства современных видеокарт составляет от 1 ГБ до 12 ГБ. Поскольку видеопамять необходимо получить с помощью графического процессора и схемы отображения, часто используется специальная высокоскоростная или многопортовая память, такая как VRAM , WRAM, SGRAM и т. Д. Примерно в 2003 году видеопамять обычно основывалась на по технологии DDR. В течение и после этого года производители перешли на DDR2 , GDDR3 , GDDR4 , GDDR5 и GDDR5X . Эффективная тактовая частота памяти в современных картах обычно составляет от 1 ГГц до 10 ГГц.

Бутстрапирование с использованием базовой системы ввода/вывода

Материнские платы содержат некоторую энергонезависимую память для инициализации системы и загрузки некоторого программного обеспечения запуска, обычно операционной системы , с какого-либо внешнего периферийного устройства. Микрокомпьютеры, такие как Apple II и IBM PC, использовали чипы ROM, установленные в гнездах на материнской плате. При включении центральный процессор загружает свой программный счетчик с адресом загрузочного ПЗУ и начинает выполнять инструкции из ПЗУ. Эти инструкции инициализировали и тестировали аппаратное обеспечение системы, отображали системную информацию на экране, выполняли проверки ОЗУ и затем загружали исходную программу с внешнего или периферийного устройства. Если ни один из них не был доступен, компьютер будет выполнять задачи из других хранилищ памяти или отображать сообщение об ошибке в зависимости от модели и дизайна компьютера и версии ПЗУ. Например, как Apple II, так и оригинальный IBM PC имели Microsoft Cassette BASIC в ПЗУ и начали бы это, если никакая программа не могла быть загружена с диска.

В большинстве современных систем материнской платы для загрузки операционной системы используется BIOS , который хранится в микросхеме EEPROM, припаянном к материнской плате или в розетке. Программы загрузки без операционной системы по-прежнему поддерживаются на современных компьютерах с процессором IBM PC, но в настоящее время предполагается, что программа загрузки будет сложной операционной системой, такой как Microsoft Windows или Linux. Когда питание сначала подается на материнскую плату, прошивка BIOS проверяет и конфигурирует память, схему и периферийные устройства. Этот самотестируемый тест (POST) может включать тестирование некоторых из следующих вещей:

— Видеоадаптер

— Карты расширения

— Дисководы

— Температуры , напряжения и скорости вентилятора для аппаратного мониторинга

— Память CMOS, используемая для сохранения конфигурации настройки BIOS

— Клавиатура и мышь

— Сетевой контроллер

— Оптические приводы: CD-ROM или DVD-ROM

— Жесткий диск SCSI

— IDE , EIDE или Serial ATA Жесткий диск

— Защитные устройства, такие как считыватель отпечатков пальцев или состояние блокирующего переключателя для обнаружения вторжения.

— Устройства USB , такие как запоминающее устройство.

На последних материнских платах BIOS может также исправить центральный процессорный микрокод, если BIOS обнаруживает, что установленный CPU является тем, для которого были опубликованы ошибки.

Материнская плата где что находится

Доброго времени суток, уважаемые читатели блога PC-Information-Guide.ru. Сегодня речь пойдет об «основе основ», а именно – о материнской плате компьютера. Действительно, материнская плата (или как ее еще называют – «мать», «материнка», системная плата, МП) является очень важной, если не самой важной частью любого компьютера, уже хотя бы потому, что именно к ней присоединяются все остальные комплектующие, в число которых входит оперативная память, жесткий диск, видеокарта, процессор и другие компоненты.

Думаю, человеку не знакомому с компьютерными определениями и понятиями, будет довольно просто догадаться о чем пойдет речь, ведь уже в самом слове «материнская» содержится указание на то, что этот компонент является основой для всего остального.

Так как данный блог рассчитан не только на тех, кто уже знаком с устройством компьютера, текущий материал будет полезен прежде всего новичкам, а так же тем, кто просто решил вспомнить – что такое материнская плата компьютера.

Итак, как уже было сказано выше, важнейшей частью любого настольного компьютера или ноутбука является системная плата. К нам это название (как и большинство других) пришло из английского языка, где она называется motherboard, ну или system board. Предназначена она для соединения всех остальных элементов между собой, а так же для их правильной и согласованной работы.

Все устройства, находящиеся внутри компьютера, подключены к материнской плате – чуть выше я их уже перечислял, это видеокарта, процессор, жесткий диск, привод для оптических дисков. К тому же, большинство внешних (периферийных) устройств, таких как мышь, клавиатура, принтер, сканер – подключаются непосредственно к системной плате через соответствующие разъемы (порты) – в большинстве случаев это USB-порт.

Устройства, из которых состоит компьютер, вынуждены постоянно обмениваться между собой информацией через МП, при этом проходя через микросхемы материнской платы, эта информация особым образом преобразуется. Это все нужно для того, чтобы разные устройства могли понимать друг друга. К примеру, информация, записанная на оптическом диске с каким-нибудь фильмом без преобразования не будет понятна ни монитору, ни колонкам, но системная плата преобразует ее таким образом, что мы видим на мониторе вполне себе нормальное изображение и слышим в колонках звук. К слову, процессор ей тоже в этом помогает.

Хорошо, мы с вами только что выяснили, что все устройства подключаются к материнской плате и взаимодействуют между собой через нее. Но многих волнует другое – как именно это может быть реализовано на физическом уровне? Я имею ввиду то, как именно соединяются все компоненты материнской платы.

Все детали материнской платы соединены между собой плоскими металлическими проводниками. Их можно легко заметить, просто внимательно посмотрев на плату, видите эти многочисленные линии?

Так как же удается соединять такое количество деталей с большим числом контактов, ведь только у одного процессорного разъема (сокета процессора) их легко может быть больше тысячи! Оказывается, все дело в многослойной структуре системной платы. Каждый слой сделан из прочного изолирующего материала и имеет свою форму металлических токопроводящих дорожек, а так же отверстий.

Эти отверстия тоже покрыты металлом для того, чтобы дорожки разных слоев могли соединяться друг с другом.

Слои склеены между собой – так и получается многослойная печатная плата.

Сама структура проводников (проводящих дорожек) у такой печатной платы очень сложная и ее расчет при изготовлении выполняют не в ручную, а при помощи компьютера, со специально установленными на нем программами.

Вот мы с вами и рассмотрели (вкратце конечно же) – назначение материнской платы и ее структуру. Но где же она находится, можете вы спросить. Предлагаю рассмотреть и этот вопрос.

Где находится материнская плата

А для того, чтобы понять, где скрывается системная плата компьютера, необходимо вскрыть системный блок. Итак, снимаем боковую крышку корпуса и видим следующее.

Выходит, что располагается она на боковой стенке корпуса системного блога, аккурат противоположной той, которую мы с вами только что сняли, дабы заглянуть внутрь.

Стоит отметить, что существует несколько так называемых форм-факторов материнских плат, определяющих форму и габаритные размеры самой платы. Это форм-факторы: ATX, MicroATX, Extended ATX (eATX). Существуют и другие (не будем сейчас углубляться, в конце-концов статья то не про это), но я назвал здесь самые часто встречающиеся в продаже и идеально подходящие для построения домашнего ПК. Кроме того, форм-фактор материнской платы определяет и то, в какой по величине корпус должна быть установлена эта самая плата. Например, материнская плата Extended ATX просто физически не влезет в корпус, созданный под материнские платы формата ATX.

Важно и то, что с материнской платы начинается выбор всех комплектующих и дальнейшая их сборка. Она обладает рядом параметров и характеристик, которые позволяют понять, какие компоненты могут быть к ней присоединены. Вернее она как раз определяет, какие комплектующие могут к ней подойти, а какие не могут. Например, она определяет, какой процессор может быть в нее установлен, какой тип и вид памяти присоединен, какой блок питания нужен и так далее.

Где посмотреть, какая материнская плата установлена на компьютере

Хорошо, где можно посмотреть марку и модель МП, без процедуры вскрытия системного блока – то есть программно. Это сделать можно, причем довольно просто и для этого есть замечательная программа Everest.

Просто открываем программу, заходим в пункт «Системная плата», затем снова жмем на иконку с точно таким же названием (второй раз уже!), после чего можем наблюдать марку и что самое главное – модель МП.

Здравствуйте, любители покопаться в компьютерном железе. В этой статье мы расскажем, что располагается на материнской плате. Иными словами, перечислим все компоненты и их назначение. И речь пойдет не только о разъемах, хотя и о них мы также писали, но и таких элементах как цепи питания, контроллеры и микросхемы.

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

Возможно, данная информация пригодится вам в дальнейшем для сборки, для ремонта, или собственного образования. Здесь мы хотим кратко пройтись по компонентам, чтобы ваше представление о характеристиках компьютера было более обширным.

p, blockquote 2,0,0,0,0 –>

p, blockquote 3,0,0,0,0 –>

Что находится на материнской плате ПК

Представьте себе среднестатистическую МП в форм-факторе ATX (про другие вы можете почитать в этой статье). Ее компоновка выглядит таким образом:

p, blockquote 4,0,0,0,0 –>

Сокет – разъем, в который вставляется центральный процессор. Разъем зачастую имеет квадратную, либо прямоугольную форму. С одной стороны от него располагается прижимной рычаг. Сразу скажем, что сокеты Intel и AMD кардинально отличаются друг от друга, так что перепутать материнку будет сложно.

p, blockquote 5,0,0,0,0 –>

Северный мост – один из ключевых компонентов такого понятия как чипсет. Данный компонент серьезно влияет на возможности и характеристики МП, а также подключаемых к ней комплектующих (разгон и его стабильность, количество одновременно работающих плат расширения и аппаратных элементов, число портов расширения).

p, blockquote 6,0,0,0,0 –>

Свое «географическое» прозвище получил из-за расположения на плате (под процессором). Северный мост связывает воедино процессор, видеокарты и прочие комплектующие, работающие через шину PCI‑E, а также ОЗУ.

p, blockquote 7,0,1,0,0 –>

Южный мост – вторая часть чипсета, распаянная на нижней части МП. Ответственный за стабильную работу «медленных» портов и слотов расширения (USB), а также звуковой и сетевой карты. На его совести работоспособность всех гнезд задней панели, SATA и PCI.

p, blockquote 8,0,0,0,0 –>

Слоты для ОЗУ – порты, в которые устанавливается оперативная память. На данный момент самый распространенный стандарт – DDR4.Слоты PCI‑E – используются для высокоскоростных устройств (видеокарты, SSD NVMe, Intel Optane). Существуют порты PCI‑E x16/x8/x4/x1. Последние, напоминают собой сильно урезанные разъемы, хотя их функционал полностью идентичен полноформатным. Для работы используются, как ни странно, линии PCI-Express, количество которых определяется процессором.Слот PCI – стандартное гнездо для установки сетевых карт и контроллеров, плат расширения, звуковых карт, кард-ридеров, дополнительных USB-портов, ТВ-тюнеров и карт захвата. Курируется южным мостом.

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

Разъем питания – порт, к которому подключается блок питания, подающий напряжение на всю систему. Зачастую схема подключения имеет формулу 24+4 или 24+8 pin (материнская плата + процессор/видеокарты). Некоторые современные МП обладают усиленной схемой с формулой 24+4+4 либо 24+4+6 pin. Платы для майнинга могут иметь еще более серьезную подсистему питания, ввиду наличия большого числа разъемов PCI‑E.

p, blockquote 10,0,0,0,0 –>

Разъемы вывода на переднюю панель корпуса – к ним подключаются кнопки включения и перезагрузки и LED-индикаторы состояния системы.

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Порт SATA – порт подключения жестких дисков и скоростных SSD-накопителей. Также с его помощью коннектится оптический привод, который сейчас практически не востребован.

p, blockquote 12,0,0,0,0 –>

Цифровые и аналоговые аудиоразъемы/контроллеры – служат для подключения наушников, гарнитуры с микрофоном, акустических систем и рекордеров. Функционал разъемов и качество воспроизведения музыки контролируется отдельным звуковым чипом, распаянным возле выходов.

p, blockquote 13,0,0,0,0 –>

USB (внешние и внутренние) – гнезда для подключения практически любой современной периферии и внешних устройств. Практика показывает, что лишних USB в принципе не бывает.

p, blockquote 14,1,0,0,0 –>

Это, что касалось разъемов. Если думаете, что на ней (на плате само собой) больше ничего нет, то ошибаетесь. Теперь перейдем к функциональным элементам.

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

Сетевой контроллер – микросхема, отвечающая за стабильную работу интернета и локальной сети. Контроллер используется с Ethernet-розеткой, распаянной на МП. Если он выгорает, что может случиться из-за грозы или отсутствия заземления, спасет только внешняя сетевая карта.

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

Стабилизатор – микросхема, обеспечивающая стабильные 12В от блока питания, выравнивающая напряжение от скачков и перепадов. Также схема преобразует ток, подавая его на ЦП.

p, blockquote 17,0,0,0,0 –>

BIOS (UEFI) – ключевая схема компьютера, имеющая собственное предустановленное ПО, которое отвечает за стабильную работу абсолютно всех комплектующих на ПК. С помощью этой микросхемы можно разогнать железо, протестировать комплектующие на стабильность, выставить время, изменить приоритет загрузки носителей, задать скорость вращения вентиляторов (с ШИМ-контроллером), выставить ограничения на работу и не только. Питается от отдельной батарейки CR2032.

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

Транзисторы цепей питания (мосфеты) – используются для создания, усиления или преобразования электрических сигналов.

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

Конденсаторы – используются для выравнивания напряжения, которое подается на материнскую плату с помощью БП. Также они блокируют постоянный ток в цепи. Принцип действия схож с аккумуляторами, но «бочонки» отдают весь свой заряд мгновенно.

p, blockquote 20,0,0,0,0 –>

LED-индикаторы состояния – показывают статус устройства (подключено или нет). Довольно распространенная фишка в новых или дорогих материнских платах.

p, blockquote 21,0,0,1,0 –>

Генераторы тактовой частоты (клокеры) – устройство, формирующее частоту процессора.ШИМ-контроллер – главная микросхема, которая управляет напряжением на всей материнской плате и распределяет нагрузку по компонентам системы.

p, blockquote 22,0,0,0,0 –>

Мультиконтроллер – третья после мостов микросхема, по значимости, однако на данный момент считается устаревшей. Отвечает за работу портов LPT, COM (RS-232, PS/2) и выполняет часть прошивки BIOS. Из дополнительных возможностей стоит отметить:

p, blockquote 23,0,0,0,0 –>

  • встроенный Hardware Monitoring;
  • управление скоростью вращения кулеров;
  • интерфейс подключения CompactFlash-карт.

А вы думали, что компьютером магия управляет? Сразу хочу сказать, что все тонкости работы знать не обязательно, хотя иногда полезно для саморазвития. Если желаете заполучить отличное современное устройство для создания ПК, на базе того же Intel Core i5-8400 или любого другого представителя семейства Coffee Lake, то присмотритесь к следующим платам:

p, blockquote 24,0,0,0,0 –>

  • ASUS ROG Strix B360‑G Gaming;
  • ASUS TUF B360-Plus Gaming;
  • ASUS Prime h410M‑K;
  • Gigabyte B360M DS3H.

Нет, я не фанат ASUS, хотя платы у них действительно достойные, но большинство пользователей проголосовало рублем именно за них.

p, blockquote 25,0,0,0,0 –>

Надееюсь, теперь вы стали понимать свой ПК немного лучше. Читайте, делитесь с друзьями и не забывайте подписываться на обновления. Пока.

p, blockquote 26,0,0,0,0 –>

p, blockquote 27,0,0,0,0 –> p, blockquote 28,0,0,0,1 –>

Любой компьютер состоит из множества деталей, которые позволяют обрабатывать информацию с высочайшей скоростью, облегчая тем самым жизнь человека. Каждая деталь имеет свое предназначение и ее выход из строя будет иметь критическое значение. Однако, в системном блоке есть одна деталь, которая объединяет работу других элементов системы и без нее компьютер не сможет функционировать, чтобы вы не делали. Имя этой детали – материнская плата. Как выгладит и где располагается материнская плата в компьютере мы разберемся ниже.

Как выглядит материнская плата

Материнская плата (МП) занимает ключевое место в системном блоке и выглядит как печатная плата, на которой размещены разъемы различных форм и размеров. Каждая МП размещает на себе следующие элементы:

  • Гнездо, предназначенное для установки процессора. В стандартных моделях этот элемент размещается ближе к центу устройства. На каждой МП гнездо под процессор может слегка отличаться по внешнему виду. Подобная конструктивная особенность связана с тем, что разъемы разрабатываются не для всех процессоров сразу, а лишь для определенных серий;
  • Гнездо для подключения питания для BIOS. Разъем круглой формы в который устанавливается специальная батарейка, поддерживающая питание микросхемы;
  • Разъемы для установки карт памяти. Их может быть разное количество, которое зависит от производителя и мощности МП. Форма вытянутая, прямоугольная;
  • Разъем для подключения видеокарты. Стандартные МП оснащены одним разъемом подобного рода, но современные МП, особенно предназначенные для майнинга, вооружены большим количеством слотов;
  • К МП подключаются различные периферийные устройства, соответственно на поверхности расположены необходимые разъемы для их подключения;
  • Кроме того, к МП подключаются дисководы и устройства хранения памяти;
  • Гнезда для питания элементов охлаждения;
  • Гнездо для подключения питания самой МП, состоящий из 24 штепселей, сгруппированных по схеме 20 + 4;

Это лишь перечень стандартных элементов МП, а конечный вид каждой из них зависит от производителя и предназначения.

Обратите внимание! Бюджетные МП серьезно отличаться от премиумных, как по внешнему виду, так и габаритами.

Посмотреть, как выглядит стандартная МП, можно в интернете, набрав запрос в поисковик. Вам выдаст десятки тысяч фотографий, на которых будут изображены МП различной мощности и конфигурации.

Где находится

Итак, мы разобрались с общим видом МП и теперь осталось узнать, где находится материнская плата и как расположены остальные элементы системы. Большинство МП имеют стандартные габариты и занимают большую часть пространства в системном блоке. Фиксируется вертикально боковой крышке системника и крепится к специальным пазам в корпусе. В зависимости от мощности и комплектации компьютера, платы обладают как большими, так и меньшими габаритами. Большинство элементов компьютера крепятся непосредственно на МП, но бывают и исключения. Обособленное положение занимают следующие детали компьютера:

  1. Блок питания. Устанавливается в дальнем, верхнем углу системника и соединяется с МП при помощи проводов;
  2. Винчестер, или жесткий диск. Устройство для хранения информации, размещающееся не на самой МП, а имеющее собственное гнездо внутри компьютера, в котором фиксируется отдельно;
  3. Устройства для чтения CD, DVD и дискет. Фиксируются рядом с жестким диском, чуть ниже или выше;

Эти детали сильно отличаются от МП и их сложно перепутать друг с другом. Похожей по размерам и габаритам с МП является видеокарта, особенно современные модели, но на видеокартах отсутствуют гнезда для подключения других устройств, так что перепутать такие детали будет довольно проблематично.

Страница не найдена – kpet-ks.ru

И так дорогие друзья, настало время поразмышлять над информацией, точнее над её свойствами. Любую деятельность человека сложно представить без сбора, обработки и хранения информации, принятие решений на её основании. В последнее время мы говорим об информации как о ресурсе научно-технического прогресса. Информация содержится в человеческой речи, в сообщениях средств массовой […]

Дорогие друзья, настало время подведения итогов. Во время игры наблюдались разные участники с первого и второго курса. Кто-то сдался ещё на первых загадках, отгадав одну из двух., сдались потеряв всякую надежду. Были и те, кто наблюдал со стороны: читали загадки, следили за новостями. Но у меня ещё с первых дней […]

Существо, повлиявшее на ход работы программы, вклеенное 9 сентября 1945 года в технический дневник Гарвардского университета с определённой надписью, но будучи вклеенной в тот журнал, существо по сей день является программистам. Комплекс технических, аппаратных и программных средств, выполняющий различного рода информационные процессы.

Загадки те же, интерпретация другая Злоумышленник, добывающий конфиденциальную информацию в обход систем защиты Правильный термин звучал бы как  взломщик, крэкер (англ. cracker). Принудительная высылка лица или целой категории лиц в другое государство или другую местность, обычно — под конвоем. Термины относятся к области информатики.

Загадки При интернет сёрфинге мы передвигаемся по «звеньям одной цепи», то есть по … Можно подумать, что эти специалисты в компьютерном мире самые трудолюбивые «садовники», использующие в качестве инструмента мотыгу, тяпку, кайло. Напоминаю, что термины из области информатики, но “ноги растут” из английских слов. Удачи!

Загадки: Компьютерное изобретение, благодаря которому мы узнали имя одного из первых основателей корпорации Intel.   Инженерное сооружение, отличающееся значительным преобладанием высоты над стороной или диаметром основания. Все термины из области информатики и ИКТ. Будьте внимательны!

Очередная порция загадок: Наука о проектировании зданий, сооружений или набор типов данных и описания ПК. Устройство вывода, которое в переводе с английского языка синонимично «exhibition». Удачи.

Друзья мои, перед вами первая порция  загадок: отсчёт пошёл. Загадки: Устройство ввода, которое определило жизнь маленькой девочки по им. Дюймовочка. Место, расположенное вблизи берега моря или реки, устроенное для стоянки кораблей и судов, по совместительству разъём у ПК, ноутбуков и телефонов. Ответы присылаем на почту ведущего: [email protected] Убедительная просьба, подписывайтесь […]

Дорогие друзья!!! В течении недели с 23.04.18г. по 28.04.18г., будет проведена онлайн викторина «Загадка о загадке». Где каждый день будет публиковаться порция загадок (всего загадок 10). Каждая загадка оценивается в 5 баллов. Если с первой попытки загадка не отгадана будут даны подсказки, но ответ по подсказке будет оценён в 4 […]

“Проект при поддержке компании RU-CENTER” Подробнее ознакомиться с правилами участия в программе “RU-CENTER – Будущему” Вы также сможете на сайте Миссия программы — содействовать развитию общеобразовательных учреждений и повышению качества образования в нашей стране. Цели  программы — предоставить технические возможности для создания, поддержки и развития сайтов образовательных учреждений; обеспечить условия […]

Материнская плата компьютера и как она работает.

Материнская плата – это самая важная часть в компьютере, которая содержит несколько компонентов компьютерной системы, включая центральный процессор или ЦП, память – ОЗУ и различные разъемы для устройств ввода-вывода. Первая МП была разработана IBM, и на ней был установлен только процессор и различные слоты для карт памяти. Но теперь технология намного усовершенствована, и для правильного функционирования в одну материнскую плату могут быть помещены крупные компоненты системы. Она изготовлена из пластика, который содержит схемы, разъемы и слоты, что позволяет подключать различные компоненты системы. Разъёмы и слоты помогут вам подключить процессор, жёсткие диски, USB и многое другое.

Компьютерная материнская плата и ее части:

Материнская плата считается основной платой компьютерной системы, которая содержит все разъемы и схемы для подключения нескольких компонентов системы. Она также включает в себя слоты расширения и разъемы, которые также подключаются к другим компонентам. Её основной принцип работы – подключение компонентов к компьютеру, чтобы вы могли легко работать. Она содержит микропроцессорную микросхему, на которой работает компьютер, и повышает производительность благодаря другим разъемам для подключения необходимых компонентов. Форма и структура материнской платы разработаны таким образом, чтобы она могла соответствовать всем компонентам. Прежде чем перейти к работе с материнской платой, вы должны знать о нескольких частях, которые помогают функционировать компьютеру. Некоторые из основных частей материнской платы:

  • Сокет для микропроцессора описывает тип используемого процессора, а также содержит радиаторы и точки крепления вентиляторов для охлаждения процессора при его нагреве.
  • Чипсет с северным мостом и южным мостом, который соединяет процессор с различными частями компьютера.
  • BIOS (базовая система ввода/вывода) – это микросхема ПЗУ (постоянная память), которая контролирует основные функции компьютера и позволяет выполнять тестирование при каждом запуске системы.
  • Чип часов реального времени обеспечивает базовые настройки и системное время.
  • PCI (peripheral component interconnect) используется в соединениях для видео, звука, видеокарт и сетевых карт. Но теперь используется PCIe или Peripheral component interconnect express.
  • AGP (ускоренный графический порт) в основном предназначен для видео и видеокарт.
  • Разъёмы IDE (Integrated drive electronics) или SATA (serial advanced technology attachment) для подключения жесткого диска для хранения данных.
  • Универсальный последовательный порт или Firewire используется для подключения к внешним периферийным устройствам, таким как мышь, клавиатура, принтер и т. д.
  • Слоты памяти с ОЗУ (оперативным запоминающим устройством), DRAM, определяющим скорость и производительность компьютерной системы.
  • Разъем питания обеспечивает питание процессора и других компонентов.
  • Доступны дополнительные слоты в виде PCI для подключения к другим аппаратным компонентам.

Части и работа материнской платы компьютера:

СОКЕТЫ:

Наиболее важной частью материнской платы компьютера является процессор, поскольку он генерирует скорость и производительность для различных операций. Процессор подключен к материнской плате через разъём, в который можно вставить микропроцессор. Все процессоры спроектированы с набором выводов, называемых массивом выводов, которые легко вписываются в слой Socket материнской платы. Гнезда расположены в соответствии с количеством контактов в решетке. Некоторые из сокетов, такие как сокет 478, которые используются для более старых процессоров Pentium и Celeron, сокет 754 для процессоров AMD Athlon, Socket 939 для более быстрых процессоров AMD Athlon и т. д. Поскольку сокет для новых процессоров Intel не имеет PGA, но имеет LGA, который известен как массив сетки, где контакты фактически являются частью сокета.

Чипсеты:

Чипсет также является основной частью, которая соединяет процессор с другими компонентами материнской платы, а также с другими частями компьютера. Чипсет состоит из двух основных частей: северного моста и южного моста, что упрощает подключение к различным частям компьютера. Его нельзя удалить или обновить, поскольку он прикреплен к материнской плате и предназначен для работы только с процессором.

Северный мост подключается напрямую к процессору через шину FSB, а также к графическому порту, PCI Express и памяти. На северном мосту установлен контроллер памяти, который позволяет процессору быстро получить доступ к памяти.

Шины на материнской плате соединяют южный мост с шиной PCI, портами USB и жёсткими дисками IDE или SATA . Информация от CPU должна пройти через северный мост, прежде чем достигнуть южного моста, что делает его медленнее.

BUS:

Шина представляет собой электрическую схему, которая обменивается данными между различными компонентами материнской платы для обработки данных и более быстрой передачи данных. Скорость шины измеряется в МГц (мегагерц), которая определяет объём передаваемых данных. Чем больше объем данных, тем больше будет скорость шины и производительность. Есть несколько шин, таких как: –

Передняя боковая шина, соединяющая процессор с северным мостом, частота которого колеблется от 66 до 800 МГц, что, безусловно, влияет на производительность компьютеров.

Задняя боковая шина подключается к ЦП с кешем L2 (уровень 2), также известным как внешняя кеш-память, которая определяет скорость.

Шина памяти соединяет северный мост с памятью с контроллером памяти для быстрого доступа к памяти.

Шина IDE или ATA соединяет южный мост с компьютером жесткого диска.

AGP Bus соединяет видео или видеокарту с памятью и процессором.

Шина PCI соединяет слоты PCI с южным мостом, а скорость измеряется как 33 МГц.

ОБЪЕМ ПАМЯТИ:

Память также является неотъемлемой частью материнской платы, поскольку она контролирует объем данных, доступных на компьютере. ОЗУ или оперативное запоминающее устройство определяет скорость и контролирует более быстрый доступ к данным и инструкциям на компьютере. Это оказывает большое влияние на производительность системы, так как увеличение оперативной памяти и быстрый процессор улучшат производительность вашей системы. На материнской плате есть слоты памяти, которые подключаются к северному мосту через двойную шину для более быстрого доступа к информации из памяти. Он имеет несколько встроенных аксессуаров, таких как поддержка локальной сети, видео, звук и RAID-контроллеры. Жёсткие диски, привод CD/DVD и блок питания также добавляются на одной плате.

Вывод:

Здесь мы обсудили материнскую плату, её части, а также её работу в компьютерной системе. Существует несколько типов материнских плат, доступных на рынке, в разных вариантах и ​​ценах. Самым важным является размер материнской платы, которая называется форм-фактором, и Advanced Technology Extended или коротко ATX  – самый распространённый форм-фактор, доступный на рынке. Кроме того, существуют материнские платы XT или Extended Technology, AT или Advanced Technology и Baby AT, представляющие собой комбинацию AT и XT. Они имеют различные разъемы, слоты, порты и разъемы в соответствии с их форм-фактором.

Внутреннее компьютерное оборудование — Введение в информационные и коммуникационные технологии

Введение

Компьютерное оборудование — это физическая часть компьютера, в отличие от компьютерное программное обеспечение, которое запускается на оборудовании. Аппаратное обеспечение компьютер меняется нечасто, а программное обеспечение и данные модифицируются часто. Термин «мягкий» относится к легко создаваемым, изменяемым или стираемым. Эти в отличие от физических компонентов компьютера, которые сложны.

Когда вы думаете о термине компьютерное оборудование, вы, вероятно, думаете о нутро внутри вашего персонального компьютера дома или в классе. Тем не мение, компьютерное оборудование конкретно не относится к персональным компьютерам. Вместо, это все типы компьютерных систем. Компьютерное оборудование во встроенных системах в автомобилях, микроволновых печах, проигрывателях компакт-дисков, DVD-плеерах и многом другом устройств. В 2003 году только 0,2% всех проданных микропроцессоров были для персональных компьютеров. компьютеры. Сколько других вещей в вашем доме или классе используют компьютер аппаратное обеспечение?

Внутри компьютера

Материнская плата

Материнская плата — это корпус или базовый блок компьютера, через который все интерфейс других компонентов.Это центральная печатная плата, составляющая сложная электронная система. Материнская плата обеспечивает электрические соединения которые обмениваются данными с другими компонентами системы. Материнская плата включает в себя многие компоненты, такие как: центральный процессор (ЦП), оперативная память (RAM), прошивка, а также внутренние и внешние шины.

Материнская плата

Центральный процессор

Центральный процессор ( CPU ; иногда просто называемый процессором) машина, которая может выполнять компьютерные программы.Иногда его называют мозг компьютера.

Схема ЦП

Есть четыре шага, которые почти все процессоры используют в своей работе: выборка , декодирует , выполняет и выполняет обратную запись . Первый шаг, выборка, включает получение инструкции из памяти программы. На этапе декодирования инструкция разбита на части, которые имеют значение для других частей CPU. На этапе выполнения различные части ЦП, такие как арифметико-логический блок (ALU) и блок с плавающей запятой (FPU) подключены, чтобы они могли выполнить желаемую операцию.Последний шаг, обратная запись, просто записывает обратно результаты шага выполнения в некоторую форму памяти.

Оперативная память

Оперативная память (RAM) — это оперативная память, которая очищается, когда компьютер выключен. ОЗУ подключается непосредственно к материнской плате и используется для хранения запущенных в данный момент программ. RAM представляет собой набор интегрированных схемы, которые позволяют доступ к сохраненным данным в любом порядке (почему это называется случайным). Есть много разных типов оперативной памяти.Различия между к этим различным типам относятся: доступные для записи и только для чтения, статические и динамические, летучие и энергонезависимые и т. д.

RAM

Прошивка

Прошивка загружается из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), запускаемого из базовой Система ввода-вывода (BIOS). Это компьютерная программа, встроенная в аппаратное устройство, например микроконтроллер. Как следует из названия, прошивка находится где-то между аппаратным и программным обеспечением. Как и программное обеспечение, это компьютер программа, которая выполняется микропроцессором или микроконтроллером.Но это также тесно связан с аппаратным обеспечением и имеет мало значения за пределами Это. Большинство устройств, подключенных к современным системам, являются компьютерами специального назначения в свое право, запустив собственное программное обеспечение. Некоторые из этих устройств хранят программное обеспечение («прошивка») в ПЗУ в самом устройстве

Блок питания

Источник питания, как следует из названия, — это устройство, которое подает питание на все компоненты в компьютере. В его корпусе находится трансформатор, напряжение контроль, и (обычно) охлаждающий вентилятор.Блок питания преобразует около 100-120 напряжение переменного тока в низковольтное питание постоянного тока для внутренних компонентов. Наиболее распространенные компьютерные блоки питания построены в соответствии с формой ATX. фактор. Это позволяет взаимозаменяемо с различными источниками питания. различные компоненты внутри компьютера. Блоки питания ATX также разработаны для включения и выключения с помощью сигнала от материнской платы и обеспечения поддержки современные функции, такие как режим ожидания.

Внутренняя память

Внутреннее хранилище — это оборудование, которое хранит данные внутри компьютера для последующего использования. и остается устойчивым, даже когда компьютер отключен.Есть несколько различные типы внутренней памяти. Жесткие диски — самый популярный тип внутреннее хранилище. Популярность твердотельных накопителей растет медленно. Диск Контроллер массива популярен, когда вам нужно больше памяти, чем один жесткий диск может держать.

Жесткий диск

Жесткий диск (HDD) — это энергонезависимое запоминающее устройство, в котором хранятся данные в цифровом виде. закодированные данные на быстро вращающихся пластинах с магнитными поверхностями. Примерно в наши дни каждый новый компьютер поставляется с жестким диском, если только он не поставляется с новым твердотельный накопитель.На обычных жестких дисках настольных компьютеров можно хранить от 120 до 400 ГБ, скорость вращения 7200 об / мин и скорость передачи данных 1 Гбит / с или выше. Доступ к жестким дискам осуществляется по шине одного из нескольких типов, включая параллельный ATA (также называемый IDE), Serial ATA (SATA), SCSI, последовательный Прикрепленный SCSI и Fibre Channel.

Жесткий диск

Твердотельный накопитель

Твердотельный накопитель (SSD) — это устройство хранения данных, использующее твердотельную память. для хранения постоянных данных. SSD имитирует жесткий диск, поэтому легко заменяя его в любом приложении.SSD начали появляться в ноутбуках, потому что они могут быть меньше жестких дисков. SSD в настоящее время дороже за единицу емкости, чем жесткие диски, поэтому они не так быстро прижились.

Контроллер дискового массива

Контроллер дискового массива — это устройство, которое управляет физическими дисками и представляет их компьютеру как логические единицы. Практически всегда реализует аппаратный RAID. RAID (Redundant Array of Independent Drives) — это технология который использует одновременное использование двух или более жестких дисков для достижения более высокие уровни производительности, надежности и / или большие объемы данных.А Контроллер дискового массива также обеспечивает дополнительный дисковый кеш.

Что такое материнская плата? Определение и диаграмма

Материнская плата компьютера обычно известна как материнская плата или MB, системная плата или логическая плата, разработанная на печатной плате (PCB).

Это удерживает или соединяет все компоненты и детали на одном листе. Материнская плата компьютера содержит все схемы для соединения различных компонентов компьютерной системы. Поэтому его также называют основой системы персональных компьютеров.

Материнская плата или материнская плата является основной, важной и важной частью компьютерной системы. Он содержит множество важных компонентов, таких как слоты памяти компьютера, ЦП, слоты SATA IDE, слоты расширения (PCI, AGP и т. Д.), Конденсаторы, резисторы, микросхема BIOS и т. Д.

Материнская плата компьютера состоит из тонкого листа непроводящего материала из пластика. Следы, которые присутствуют на материнской плате, состоят из медно-алюминиевой фольги.

В наши дни есть много компаний, которые производят высококачественные логические платы, такие как Intel, Asus, Gigabyte, Msi, Asrock, Sapphire technology, Biostar и т. Д.

Также читают ::

Схема маркировки материнской платы компьютера

Что такое материнская плата

Компоненты и детали, используемые в материнской плате компьютера

В MB / PCB (печатная плата) встроены различные компоненты. Вы должны знать основные функции компьютера и способы использования различных компонентов, прикрепленных к материнской плате, чтобы использовать его и установить в корпусе компьютера.

Сегодня компьютерные материнские платы бывают самых разнообразных, но базовая функциональность и использование практически одинаковы? Вы должны быть знакомы с использованием и знать базовую архитектуру конструкции материнской платы ПК и ноутбука

Поскольку трудно понять каждую часть МБ, вы должны знать о некоторых общих и важных компонентах и ​​частях, прикрепленных к ней.

Список компонентов материнской платы ПК

  • Слоты расширения (PCI Express, PCI и AGP)
  • 3-контактные разъемы для вентиляторов на корпусе
  • Разъемы на задней панели
  • Радиатор
  • 4-контактный (P4) разъем питания
  • Гнездо процессора
  • Отверстие под винт
  • Слот памяти
  • Подключение гибких дисков
  • Первичное подключение дисковода ATA (IDE)
  • 24-контактный разъем источника питания ATX
  • Разъемы Serial ATA
  • Плоская батарея (резервная батарея CMOS)
  • Разъемы системной панели
  • Разъем последовательного порта
  • USB-разъемы
  • Перемычки
  • SPDIF
  • Игровой порт и MIDI-заголовок
  • Внутренний динамик
  • Контроллер клавиатуры
  • Заголовок параллельного порта
  • Разъем PS / 2

Также читается ::

Компоненты материнской платы ПК

и их особенности

Мышь PS2
  • Разъем для мыши Ps / 2
  • Круглый
  • 6 контактов
  • Гнездовой разъем
  • Обычно зеленого цвета
Порт для клавиатуры PS2
  • Разъем для клавиатуры PS / 2
  • Круглый
  • 6-контактный
  • Гнездовой разъем
  • Обычно фиолетовый
Последовательный порт
  • Последовательный / нормальный разъем мыши
  • D-образный разъем
  • 9 контактов
  • Разъем штыревого типа
Порт дисплея
  • Порт дисплея / VGA
  • Тип разъема D
  • 15 контактов
  • Гнездовой разъем
  • Обычно синий цвет
Порт USB
  • Подставки USB для универсальной последовательной шины
  • К этому разъему можно подключать любые USB-устройства
  • Пример: флеш-накопитель, сканер, принтер, кардридер
  • Материнская плата может содержать более двух разъемов USB
Порт LAN
  • Используется для доступа в Интернет
  • Соединительный кабель RJ-45 Подключен
  • Используется для работы в сети
Звуковой порт
  • Есть 3 слота в основном в звуковом порте
  • 1-й — светло-синий (входной аудиосигнал)
  • Средний — светло-зеленый (выходной аудиосигнал)
  • Последний — светло-розовый (Майк)
Порт принтера
  • Параллельный порт (LPT1, линейный принтер, порт принтера)
  • Последовательный принтер подключается к этому порту
  • 25-контактный
  • Гнездовой разъем
  • D-образный разъем
Процессорный разъем
  • Это гнездо ЦП, в котором установлен процессор.
Слот памяти (RAM)
  • ОЗУ подключен к этому слоту
  • Слоты в основном называются (DIMM, SIMM)
  • DIMM означает (двухрядный модуль памяти)
  • SIMM (одинарный встроенный модуль памяти)
Порт SATA

• SATA (Последовательное устройство для усовершенствованных технологий)

• Вы можете подключить Sata (жесткий диск), SATA (DVD -RW).

Дискета
  • Флоппи-дисковод устарел, в настоящее время этим устройством никто не пользуется
  • 34-контактный
  • Штекерный разъем
Разъем IDE
  • IDE (встроенная электроника устройства)
  • 40-контактный разъем
Разъем питания SMPS
  • Есть 3 типа разъема питания SMPS (12 контактов, 20 контактов, 24 контакта)
  • Блок питания SMPS подключается сюда
  • Он подает желаемое напряжение на материнскую плату, преобразует переменное напряжение в постоянный ток
Разъем аккумулятора CMOS
  • Здесь вставлена ​​батарея CMOS
Слот AGP
  • AGP (Advanced Graphic Port)
  • Графическая карта подключена к этому слоту
Слот PCI
  • PCI (соединение периферийных компонентов)
  • К этому разъему можно подключить видеокарту, звуковую карту, сетевую карту
Системный вентилятор Слот
  • Сюда подключается вентилятор процессора
Перемычка очистки CMOS
  • Эта перемычка используется для сброса всех настроек Bios.
USB на передней панели
  • Земля +, Земля — ​​
  • DT +, DT +
  • DT-, DT-
  • VCC +, VCC-
Передняя панель
  • Переключатель питания
  • Переключатель сброса
  • ХДД привело
  • привело силы
Передняя панель
  • Переключатель питания
  • Переключатель сброса
  • ХДД привело
  • привело силы
Передняя аудиосистема
  • Чтобы слышать звук, вставьте аудиоконтакт в переднюю часть корпуса компьютера

Также читают ::

Полное описание материнской платы компьютера

Материнская плата настольного компьютера или ПК крепится внутри корпуса компьютера с помощью небольших винтов, которые используются для закрепления системной платы в корпусе компьютера.

В корпусе компьютера есть несколько предварительно просверленных отверстий, чтобы в них можно было легко вставить винты.

Система или материнская плата состоит из единственного разъема ЦП, который предварительно впаян в него.

Существуют различные типы сокетов ЦП, которые используются для определения материнской платы компьютера и совместимого с ней ЦП.

Вы можете определить, какой процессор совместим или подходит для материнской платы, поскольку на разъеме ЦП напечатан номер, который определяет, какой ЦП будет установлен на нем.

Существуют слоты памяти, обычно называемые DIMM или SIMM , которые позволяют пользователям устанавливать в них память (RAM).

Количество слотов памяти полностью зависит от производителя материнской платы.

На материнской плате используются слоты расширения, поэтому в нее можно устанавливать дополнительные видеокарты, звуковые карты и графические карты.

Эти слоты расширения предварительно установлены. Некоторые из слотов расширения: PCI, AGP, ISA и т. Д.

Разъемы на передней панели материнских плат имеют переключатель питания , сброс, светодиодный индикатор питания, разъемы для светодиодов жесткого диска , которые соединены проводами.

Перемычки используются для определенных целей, например, перемычка сброса CMOS используется для сброса пароля BIOS.

На левой стороне материнской платы есть несколько портов, которые используются для подключения к другим периферийным устройствам компьютерной системы, таким как мониторы , USB-накопители, принтеры, клавиатура, мышь, LAN, модем и т. Д.

Существует небольшой элемент в форме монеты, обычно называемый батареей CMOS , , , , который вставляется в разъем батареи на материнской плате.

Слоты SATA и IDE доступны для подключения к другим устройствам, таким как жесткие диски и DVD-RW, с помощью кабелей.

24-контактный разъем питания доступен для подключения источника питания (SMPS), а также доступен дополнительный 4-контактный разъем питания p4.

Бесплатно — nbsp; Схема материнской платы Intel Бесплатно Системная плата Intel® D915GEV / D915GUX / D915GAV / D915GAG для настольных ПК Продукт

Схема материнской платы Intel.pdf

Скачать бесплатно

Системная плата Intel для настольных ПК D915GEV / D915GUX / D915GAV / D915GAG Продукт…

http://downloadmirror.intel.com/15197/eng/D915GAV_D915GAG_D915GEV_D915GUX_ProductGuide02_English.pdf

Системная плата Intel для настольных ПК D915GEV / D915GUX / D915GAV / D915GAG в руководстве по продукту приведены некоторые общие термины, используемые в приведенной ниже таблице описания продуктов. .

PentiumD: Руководство по проектированию VRD 10.1

http://www.intel.com/Assets/PDF/designguide/302356.pdf

Принципиальная схема четырехуровневой эталонной материнской платы Intel … конкретной материнской платы.В настоящее время определены две разные конфигурации аппаратного обеспечения VR.

Intel 865G / 865GV / 865PE / 865P Справка для клиентов по набору микросхем …

http://download.intel.com/design/chipsets/schematics/25281302.pdf

Схемы справочной платы для набора микросхем Intel 865G / 865GV / 865PE / 865P Для использования с платформой набора микросхем Intel865G / 865GV / 865PE / 865P Руководство по проектированию платформы

Базовый модуль

для портативных компьютеров 1 базовый — Обслуживание и ремонт портативных компьютеров

http: // laptopservicetraining.net / wp-content / uploads / 2013/01 / день-курс-структура-ноутбука-чип-1.doc

принципиальная схема материнской платы ноутбука и вид платы … принципиальная схема Intel) руководство по обслуживанию ноутбука для различных модели (сборка открывания и закрывания ноутбука) …

Материнская плата семейства чипсетов Intel 845 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Pentium …

http://www.motherboards.org/files/manuals/129/E-ABR4.PDF

на изображениях в материнской плате 2.1 Intel 845 Chipset Family. Неправильное время компьютера и / или потеря времени могут указывать на слабую батарею материнской платы.

Системная плата Intel D845GVSR для настольных ПК — downloadmirror-origin.intel …

http://downloadmirror.intel.com/15210/eng/D845GVSR_TechProdSpec.pdf

Системная плата Intel D845GVSR для настольных ПК может содержать конструктивные дефекты или ошибки, известные как errata это может привести к тому, что продукт … 1.2 Блок-схема … developer / motherboard.htm

serverservices.weebly.com

http://serverservices.weebly.com/uploads/4/8/7/2/4872774 /hardware_motherboard.doc

1/2

http: // www.pdfsdocuments2.com/out.php?q=Intel+Motherboard+Schematic+Diagram

Самые любимые компьютеры, такие как Apple II и IBM PC, опубликовали схему … архитектуры Intel x86 на материнской плате. … Схема материнской платы …

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ — ВЕБ-САЙТ HAMAD’S PERSNOL

http://onlyhamad.webs.com/3ELT.doc

15.2 Нарисуйте принципиальную схему предыскажений и … 4.16 Показать компоновка компонентов материнской платы IBM PC. … 6.2 Нарисуйте внутреннюю блок-схему Intel…

Voltage Regulator-Down (VRD) 11

http://www.intel.com/content/dam/doc/design-guide/voltage-regulator-down-11-1-processor-power-delivery- Guidelines.pdf

Рисунок 2-16. Принципиальная схема шестиуровневого процессора Intel … Рисунок 4-11. Принципиальная схема четырехслойной эталонной материнской платы Intel. 122 Рисунок 4-12.

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Чипсета Intel H61 Express на базе M / B для …

http://www.hacom.net/sites/default/files/doc/I61GITX-F.pdf

1-3 СХЕМА… Intel Core i7, Intel Core i5, Core i3. Серия материнских плат на базе чипсета Intel H61 Express поставляется со встроенным

Электронные книги по теме: Руководство по обслуживанию Mercedes E C207 Perkins M215c, Мббс College Jamnagar MeritAgni Sthapana MantraUs Doe Hydropower Hydrokinetic Wave Technologies

Powered bycpDF4

http://www.pdfsdocuments2.com/b/7/bedienungsanleitung-mercedes-e-c207.pdfhttp://www.pdfsdocuments2.com / p / 8 / perkins-m215c-service-manual.pdf http://www.pdfsdocuments2.com/m/9/mbbs-college-jamnagar-merit.pdfhttp: //www.pdfsdocuments2.com/a/8/ agni-sthapana-mantra.pdf http://www.pdfsdocuments2.com/u/2/us-doe-hydropower-hydrokinetic-wave-technologies.pdf http://www.tcpdf.org Схема ноутбука

Схема ноутбука

очень полезна при ремонте ноутбуков. Схема ноутбука сложна для чтения, но очень продуктивна и необходима при ремонте материнской платы. В этой статье вы найдете подробную информацию о принципиальной схеме ноутбука.Вы узнаете, что такое схематическая диаграмма, принципиальная схема ноутбука, принципиальная схема настольного компьютера и принципиальная схема ЖК-дисплея. Вы узнаете, как читать принципиальную схему ноутбука и как определить правильную схему для материнской платы ноутбука. Я надеюсь, что эта информация будет чрезвычайно полезна, если вы новичок в понимании принципиальной схемы ноутбука.

Что такое принципиальная схема?

Схема, часто называемая «схематической диаграммой или блок-схемой», представляет собой способ представления элементов любой системы или электроники с использованием символов, графики и абстрактных изображений, отличных от реальных изображений.На схематической диаграмме все детали, которые не важны для ключевой информации, опущены. В схематической диаграмме используется упрощенный материал, чтобы сделать информацию более простой и важной, чтобы пользователь мог понять смысл более простым и изощренным способом.
Мы также можем сказать, что принципиальные схемы подобны картам, которые используются для проектирования, построения и поиска неисправностей в цепях. Для разработчиков программного обеспечения и оборудования очень полезно знать, как на самом деле работает система.
Существует много видов схематических диаграмм, таких как схематическая карта, схема химической инженерии, электрическая схема, принципиальная схема ноутбука, принципиальная схема ПК, принципиальная схема ЖК-дисплея и многое другое.

Схема ноутбука
: —

Как и другие схемы, есть также принципиальные схемы и блок-схемы для ноутбуков. Их называют принципиальной схемой портативного компьютера или блок-схемой портативного компьютера. Это помогает легко ремонтировать различные компоненты и части ноутбука. Но сделать это может только профессионал по ремонту ноутбуков. Потому что вам нужна базовая информация, логика и некоторый интеллект при чтении принципиальной схемы ноутбука. Позже мы обсудим, как читать принципиальные схемы ноутбука.Принципиальные схемы ноутбука — очень важная вещь при ремонте материнской платы ноутбука. Всякий раз, когда происходит устранение неполадок с вашим ноутбуком, вам нужно будет использовать схемы и блок-схемы, чтобы точно определить проблему.

Схема настольного ПК
:

Как и принципиальная схема портативного компьютера, принципиальная схема настольного ПК представляет собой блок-схему, состоящую из интегральных схем и различных эталонных конструкций, которые помогут вам создать или отремонтировать материнскую плату ПК с использованием новейших технологий и функций.Это не только оптимизирует производительность, но и упростит ремонт материнской платы для настольных ПК. Схема настольного ПК состоит из электрических схем, схем управления, пневматики и гидравлики.

Схема ЖК-дисплея:

Вы можете использовать принципиальную схему ЖК-дисплея при ремонте различных ЖК-телевизоров, светодиодных телевизоров или плазменных телевизоров различных производителей. Если у вас возникнут какие-либо проблемы с ЖК-телевизором, светодиодным или плазменным телевизором, вы можете получить помощь с блок-схемами ЖК-дисплея и руководствами по ремонту.Эти диаграммы помогут вам правильно определить, в чем заключается проблема. Он скажет, нужно ли вам заменить плату блока питания, схему T-con или просто светодиодную ленту. Эти принципиальные схемы ЖК-дисплея помогут вам отремонтировать экран самостоятельно.

Как читать принципиальную схему ноутбука?

Как мы уже говорили выше, схематическая диаграмма — это рисунок, который с помощью стандартных символов показывает все важные компоненты, задачи, части, соединения цепи и поток любого конкретного портативного компьютера или объекта.В нем используются линии для обозначения проводов и символы для представления компонентов.
Что такое принципиальная схема ноутбука?
Понимание и обучение чтению схемы — очень важная вещь для инженера по аппаратному обеспечению или электротехнике. Поняв диаграмму, вы узнаете общую структуру конкретного документа, о какой странице, следуйте символам, = и вы сможете найти различные компоненты на схеме материнской платы ноутбука. Надеюсь, эта статья поможет вам грамотный схематический читатель.Вот изображение некоторых важных символов на схематической диаграмме, которая представляет; Резисторы, переменные резисторы, переключатели, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, источники напряжения, батареи, узлы напряжения, N-затворы, n-канальные MOSFET, p-канальные MOSFET, интегральные схемы и т. Д.

Источник изображения: sparkfun.com

Вот таблица сокращений для некоторых символов, присутствующих на принципиальной схеме портативного компьютера.

Источник изображения: sparkfun.com

Теперь поговорим немного о том, как читать принципиальную схему ноутбука.

  • Структура принципиальной схемы:

Первая страница принципиальной схемы состоит из ссылок на портативные компьютеры и версии документа. Он содержит таблицы и различный контент о конкретной блок-схеме. Первая страница расскажет вам, о чем каждая страница.

(первая страница принципиальной схемы)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

На следующей странице блок-схемы вы увидите соединения между различными интегральными схемами материнской платы ноутбука.Там будет весь список IC, перечисленных на конкретной странице. В некоторых схемах описания напряжения также упоминаются вместе с другой полезной информацией.

(описание напряжений на принципиальной схеме)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

Затем идет настоящая вещь; описание каждой интегральной схемы в материнской плате ноутбука, различных портов и слотов, кнопки питания и разъема аккумулятора.Далее вы увидите подробное описание каждой микросхемы с ее контактами и соединениями. После этого идет детализация схем материнской платы ноутбука, таких как схемы зарядного устройства. Схема — это сеть электронных компонентов и частей для выполнения определенной работы.

(полная страница схемы соединений)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

  • Страницы принципиальной схемы ноутбука:

Очень важно знать, о чем каждая страница.Потому что у каждой страницы на схематическом изображении своя. Вы можете получить подробную информацию о каждой странице из оглавления. Помимо этого, вы также можете взглянуть на нижний правый угол страницы, который дает подробную информацию о конкретной странице.

(описание страниц на принципиальной схеме)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

  • Определение местоположения любого электрического компонента на материнской плате ноутбука:

Следующий шаг — найти компонент на схеме на материнской плате, чтобы вы могли отремонтировать материнскую плату.Другими словами, это означает, что нужно знать, где настоящий компонент на материнской плате, на котором изображена схема.
Чтобы найти компонент, сначала необходимо получить его ссылочное имя из схематического представления. Какая ссылка? Это буква, которая используется для обозначения определенного компонента. Буква R обозначает резистор, C обозначает конденсатор, D обозначает диод, u обозначает интегральные схемы и так далее. Кроме того, есть номер с ссылочной буквой, который обозначается как XY, где X — буква, а Y — число.Например R21, C13, U8 и т. Д.

(различные электрические компоненты и ссылки на принципиальной схеме)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

Артикул на материнской плате выглядит так:

(ссылка на материнские платы ноутбуков)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

  • Следуйте сигналам от страницы к странице на схематической диаграмме:

Наиболее важные вещи, которые нужно знать, как следовать сигналам от страницы к странице на принципиальной схеме портативного компьютера.Схема — это следование сигналам. Сигнал на схематической диаграмме имеет имя, источник и место назначения.

IC генерирует источник сигнала. Пункт назначения — это электрический компонент этого источника, который содержит сигнал в качестве входа. Исходящие сигналы отмечены стрелкой, указывающей за пределы ИС. А входящие сигналы указываются внутри ИС стрелкой. Есть несколько сигналов, которые могут быть как входящими, так и исходящими, поэтому они отмечены стрелкой, направленной в обе стороны.

Пункт назначения исходящих сигналов, по которому они идут, отмечен определенным номером рядом с названием сигнала. Этот номер указывает страницу, на которой эта ИС получит описанный сигнал. Важно знать, что один сигнал может иметь более одного пункта назначения. Вместо исходящего сигнала источник входящих сигналов помечается цифрой рядом с названием сигнала. Этот номер указывает на ту страницу, на которой ИС отправила описанный сигнал.У сигнала может быть более одного источника.

(различные пути прохождения сигнала на принципиальной схеме)

Источник изображения: http://mycomputer-repair2.blogspot.com

Как узнать принципиальную схему материнской платы ноутбука?

При чтении принципиальной схемы ноутбука очень важно знать правильную модель или правильный номер детали материнской платы. Иногда разные ноутбуки одной и той же модели имеют разные материнские платы, следовательно, номер детали материнской платы разный.Поэтому вам следует просмотреть конкретную блок-схему в соответствии с ее номером детали. Вы можете увидеть номер детали материнской платы в правом нижнем углу первой страницы принципиальной схемы. И номер детали материнской платы написан на материнской плате.
На нашем веб-сайте и форуме есть широкий выбор схем ноутбуков, схем настольных ПК и ЖК-схем различных ноутбуков и материнских плат. Вы можете найти их, введя номер детали материнской платы.

Горизонтальный субмодуль на материнской плате (схема).

Контекст 1

… Стандарты ЭМС очень дороги, особенно из-за замораживания конструкции на этапе тестирования перед серийным производством. Это побуждает инженеров решать проблему электромагнитной совместимости на ранней стадии проектирования субмодуля. Исследования, представленные в этой статье, сосредоточены на небольших горизонтальных субмодульных структурах, схематически показанных на рис. 1. Численное моделирование горизонтальных структур субмодулей на материнской плате уже было опубликовано в…

Контекст 2

… назначьте правильный сосредоточенный элемент каждой из физических характеристик структуры субмодуля на материнской плате, необходимы дальнейшие приближения, как показано на рис. 1. Материнская плата и дополнительная плата считаются идеально проводящими самолетами [1]. Контакты разъема могут быть просто короткими проводами [2], [3]. Длина провода h соответствует высоте межплатного …

Контекст 3

… взаимные индуктивности (рис. 2). Сопротивление излучения увеличивается до R рад = 4,3 Ом из-за более высокой резонансной частоты конструкции вследствие более низкой общей индуктивности L tot. Необходимо включить дополнительные коэффициенты связи K: K 2 = = 0,41, K 3 = 0,33 и K 4 = 0,2. Результаты нашей модели и полевого моделирования показаны на рис. 10. Также в этом случае результаты подхода к моделированию достаточно хорошо совпадают с результатами полевого моделирования. …

Контекст 4

… Дальнейшая проверка представленного подхода к моделированию, измерение было выполнено в 3-метровой полубезэховой камере. Для этого была построена конструкция тестовой платы [3], [6] с такими же физическими размерами, как указано в расчетных примерах (рис. 11). Измерение излучения проводилось с помощью приемника электромагнитных помех (Rohde & Schwarz ESVS 30). На структуру через SMA-разъем подавался гармонический сигнал следящего генератора (выходная мощность 0 дБм). Аттенюатор на 20 дБ использовался для уменьшения отражений на питающем кабеле из-за несоответствия импеданса между генератором…

Контекст 5

… до мощности -20 дБм по общему импедансу сигнала Z t = 50 Ом. В эквивалентной модели и при моделировании поля к сигнальному контакту последовательно добавлялась дополнительная индуктивность 10 нГн, чтобы учесть влияние разъема SMA. Величина индуктивности соединителя была определена эмпирически на основе измерения S-параметра. На рис. 12 показано сравнение результатов измерений (сплошная линия) с результатами метода моделирования (пунктирная линия) и полевого моделирования (штрихпунктирная линия).Ниже 300 МГц небольшой уровень излучения маскируется системным шумом. Учитывая типичную погрешность измерения излучения около 1,5 дБ, а также допуски параметров …

Архитектура Nintendo 64 | Практический анализ

Подтверждающие изображения

Nintendo 64
выпущена 23.06.1996 в Японии, 29.09.1996 в Америке и 01.03.1997 в Европе. Материнская плата
Показана ревизия «NUS-CPU-03».
Более поздние уменьшили количество микросхем, необходимых для кодирования AV
Разъем для дисковода находится на задней панели Материнская плата с обозначенными важными частями Схема основной архитектуры

Краткое знакомство

Цель Nintendo заключалась в том, чтобы предоставить игрокам лучших графических карт , для этого она будет сотрудничать с одним из крупнейших игроков в области компьютерной графики для создания новейшего графического чипа ultimate .

В результате получилась красивая консоль для всей семьи & mldr; и руководство на 500 страниц для разработчика.

Не волнуйтесь, я обещаю вам, что эта статья не будет , что long & mldr; Наслаждаться!


ЦП

Главный процессор — NEC VR4300 , который работает на 93,75 МГц , это бинарно-совместимая версия MIPS R4300i от Silicon Graphics, которая имеет:

  • Два режима работы :
    • 32-битный режим : Традиционный режим и наиболее распространенный для игр.Слова имеют длину 32 бита.
    • 64-битный режим : слова имеют длину 64 бита (называемые «двойными словами»). Это включает в себя регистры, данные и адреса памяти — хотя в последнем случае декодируется только 40 бит. Следовательно, с большими данными можно работать более эффективно, хотя это также значительно увеличивает размер программы (например, указатели занимают 8 байтов вместо 4).
  • 32 регистра общего назначения : это 32-битные в «32-битном режиме» и 64-битные в «64-битном режиме».
  • MIPS III ISA : набор команд RISC, который следует за MIPS II. В нем представлены новые инструкции, использующие двойные слова. Формат инструкций 32-битный, независимо от режима.
    • Стоит отметить, что со времен MIPS II слоты задержки загрузки исчезли навсегда, хотя задержки перехода по-прежнему сохраняются.
  • Внутренняя 64-битная шина , подключенная к внешней 32-битной шине данных : хотя двойные слова не ухудшают производительность при внутренней работе, ЦП все равно потребуется тратить дополнительные циклы для перемещения 64-битных данных повсюду система.
  • 32-битная адресная шина : можно адресовать до 4 ГБ физической памяти.
  • 5-ступенчатый конвейер : для выполнения можно выделить до пяти инструкций (подробное объяснение можно найти в предыдущей статье.
  • Кэш L1 24 КБ : разделен на 16 КБ для инструкций и 8 КБ для данных.

В этот пакет также включен внутренний модуль с плавающей запятой (FPU). VR4300 идентифицирует его как сопроцессор (CP1), однако модуль устанавливается рядом с ALU, и доступ к нему осуществляется только через внутренний конвейер ALU процессора, что означает отсутствие совместной обработки как таковой.Хотя он содержит специальный регистровый файл и ускоряет операции с 64-битными и 32-битными числами с плавающей запятой. FPU соответствует стандарту IEEE754.

Упрощенный доступ к памяти

Способ сборки ОЗУ соответствует архитектуре унифицированной памяти или «UMA», где вся доступная ОЗУ централизована только в одном месте, и любой компонент, которому требуется ОЗУ, будет обращаться к этому общему месту. Компонент, контролирующий его доступ, в данном случае — это графический процессор.

Причина выбора этой конструкции заключается в том, что она позволяет значительно сэкономить на производственных затратах, в то время как, с другой стороны, она увеличивает количество конфликтов доступа, если не управляется должным образом.

Нет контроллера DMA?

Из-за унифицированной архитектуры памяти ЦП больше не имеет прямого доступа к ОЗУ, поэтому графический процессор также будет обеспечивать функциональность DMA.

Дизайн памяти

Помимо UMA, структура RAM немного сложна, поэтому я постараюсь сделать ее простой. Вот оно & mldr;

Физически система содержит 4,5 МБ ОЗУ , однако она подключена с помощью 9-битной шины данных , где 9-й бит зарезервирован для графического процессора (более подробная информация в разделе «Графика»).Как следствие, каждый компонент, кроме графического процессора, найдет только до 4 МБ .

Схема памяти этой системы.
Я предполагаю, что скорость шины CPU-RCP является либо тактовой частотой RCP, либо процессором, но я пока не могу это подтвердить.

Тип оперативной памяти, установленной на плате, называется Rambus DRAM (RDRAM), это был просто еще один дизайн, который конкурировал с SDRAM, став следующим стандартом. RDRAM подключается к последовательному порту (где передача выполняется по одному биту за раз), в то время как SDRAM использует параллельное соединение (передает несколько битов за раз).

Задержка

RDRAM прямо пропорциональна количеству установленных банков, поэтому в этом случае, с объемом оперативной памяти, имеющейся в этой системе, результирующая задержка будет значительной (сообщение на форумеyond3d утверждает, что она составляет около 640 нс ). Хотя это компенсируется высокой тактовой частотой 250 МГц (примерно в 2,6 раза быстрее процессора), применяемой к банкам памяти. Nintendo утверждает, что «[RDRAM] может обеспечить высокоскоростную передачу данных 500 МБ / с для чтения или записи последовательных данных».

Кроме того, на форумахyond3d есть еще одно обсуждение, в котором утверждается, что Nintendo выбрала для своей материнской платы банки памяти uPD488170L от NEC.Эти микросхемы реализуют технологию под названием «Rambus Signaling Logic», которая удваивает скорость передачи. Это может объяснить, почему некоторые источники заявляют, что «эффективная» частота составляет 500 МГц.

Наконец, объем доступной оперативной памяти на этой консоли может быть увеличен. можно увеличить путем установки аксессуара Expansion Pak. : Небольшая модная коробка, включающая 4,5 МБ. Как ни странно, шина RAM должна иметь терминатор, поэтому консоль всегда поставляется с терминатором (называемым Jumper Pak ), установленным вместо Expansion Pak.Теперь вы можете спросить, что произойдет, если вы включите консоль без установленного Pak ? Буквально ничего , получается пустой экран!

Управление памятью

VR4300 включает в себя другой сопроцессор под названием System Control Coprocessor (CP0), который состоит из блока управления памятью (MMU) и буфера обратного преобразования (TLB), первый отвечает за организацию и кэширование памяти. VR4300 может получить доступ к 32-битным адресам памяти объемом до 4 ГБ, но, как мы видели, у нас нет 4 ГБ ОЗУ в этой консоли (даже с учетом ввода-вывода с отображением памяти).Таким образом, MMU берет на себя адресацию памяти и предоставляет полезную карту памяти, в которой физическая память отражается несколько раз. Следовательно, ячейки памяти рассматриваются как «виртуальные адреса» (в отличие от «физических адресов»). Кроме того, TLB позволяет разработчикам определять свою собственную карту памяти в некоторых зеркалах без (значительного) снижения производительности.

Сначала это может показаться избыточным, но каждое зеркало (называемое «сегментом») подключено к разным схемам (например, кэш L1, некэшированный, адрес TLB), поэтому разработчики могут оптимизировать использование, выбрав наиболее подходящий сегмент в зависимости от потребностей.

Некоторые сегменты предназначены для отделения «ядра» от «пользовательского» в целях безопасности. N64 всегда работает в режиме «ядра», поэтому сегмент «без кэширования ядра TLB» (называемый «KSEG0») является наиболее распространенным для игр.

MMU также может работать в 64-битном режиме, в котором виртуальное адресное пространство покрывает адреса размером 1 ТБ. Хотя по понятным причинам в этой статье нет необходимости углубляться в этот режим.


Графика

То, что вы видите на экране, создается огромным чипом, разработанным Silicon Graphics, который называется Reality Co-Processor и работает на 62.5 МГц . Этот пакет содержит и схем, поэтому не беспокойтесь, если вам будет сложно следить, графическая подсистема имеет очень сложную архитектуру!

Этот дизайн основан на философии, согласно которой графический процессор не предназначен для использования в качестве «простого» растеризатора, как у конкурентов. Вместо этого он должен также иметь возможность ускорять геометрические вычисления (разгружая ЦП), и для этого потребуется больше схем.

Архитектура

Этот чип разделен на три основных модуля, два из которых используются для обработки графики:

Реальный сигнальный процессор
Архитектура RSP

Также известный как RSP , это просто еще один пакет ЦП, состоящий из:

  • Скалярный модуль : ЦП на базе MIPS R400, который реализует подмножество набора команд R400.
  • Векторный блок : сопроцессор, который выполняет векторные операции с 32 128-битными регистрами. Каждый регистр разделен на на восемь частей для одновременной обработки восьми 16-битных векторов (точно так же, как инструкции SIMD на обычных процессорах).
  • Системный контроль : Другой сопроцессор, который обеспечивает функциональность DMA и управляет своим соседним модулем, RDP (подробнее об этом позже).

Для работы с этим модулем ЦП сохраняет в ОЗУ серию команд под названием Показать список вместе с данными, которые будут обрабатываться, затем RSP считывает список и применяет к нему необходимые операции.Доступные функции включают преобразования геометрии (например, перспективную проекцию), обрезку и освещение.

Это кажется простым, но как он выполняет эти операции? Что ж, вот что интересно: в отличие от своих конкурентов (PS1 и Saturn), у геометрия двигателя не является жестко зашитой . Вместо этого RSP содержит некоторую память (4 КБ для инструкций и 4 КБ для данных) для хранения микрокода : небольшая программа, содержащая не более 1000 инструкций, которая реализует графический конвейер .Другими словами, он указывает скалярному модулю, как он должен работать с нашими графическими данными. Микрокод загружается ЦП во время выполнения.

Nintendo предоставила различные микрокоды на выбор, и, как и в фоновых режимах SNES, каждый из них по-разному балансирует ресурсы.

Процессор отображения реальности
Архитектура RDP

После того, как RSP завершит обработку наших данных многоугольника, он начнет посылать команд растеризации следующему модулю, RDP , для рисования кадра.Эти команды отправляются либо по выделенной шине под названием XBUS , либо через основное ОЗУ.

RDP — это еще один процессор (на этот раз с фиксированной функциональностью), который включает в себя несколько движков для растеризации векторов, сопоставления текстур с нашими полигонами, смешивания цветов и создания нового кадра.

Он может обрабатывать как примитивы треугольников или прямоугольников , последний полезен для рисования спрайтов. Конвейер растеризации RDP содержит следующие блоки:

  • A Rasteriser : преобразует примитивы (состоящие из вершин) в пиксели.
  • A Текстурный блок : обрабатывает текстуры с использованием 4 КБ выделенной памяти (называемой «TMEM»), позволяя использовать до восьми фрагментов для текстурирования. Он может выполнять с ними следующие операции:
    • Билинейная фильтрация : отображает выбранную 2D-текстуру поверх 3D-формы и сглаживает ее, чтобы избежать пиксельных областей (вызванных передискретизацией).
      • «Полный» фильтр потребует четырех точек для выполнения интерполяции, однако эта консоль использует только три ( треугольная интерполяция ), что приводит к некоторым аномалиям.Таким образом, определенные текстуры придется «адаптировать» заранее.
    • Mip-Mapping : автоматически выбирает уменьшенную версию текстуры в зависимости от ее уровня детализации . Это позволяет избежать вычисления больших текстур, которые были бы видны далеко от камеры, и предотвращает наложение спектров (результат недостаточной дискретизации).
      • Если включено, RDP отображает текстуры, используя вместо этого трилинейную фильтрацию . Этот новый алгоритм также будет выполнять интерполяцию между MIP-картами, чтобы смягчить резкие изменения уровня детализации.
    • Коррекция перспективы : Выбранный алгоритм наложения текстур на треугольники. В отличие от других алгоритмов обратного отображения, этот алгоритм учитывает значение глубины каждого примитива, что позволяет достичь лучших результатов.
  • A Color Combiner : смешивает и интерполирует несколько слоев цветов (например, для применения шейдеров).
  • A Blender : Смешивает пиксели с текущим буфером кадра, чтобы применить полупрозрачность, сглаживание, туман, дизеринг.Он также выполняет z-буферизацию (подробнее об этом позже).
  • A Интерфейс памяти : Используется предыдущими блоками для чтения и записи текущего буфера кадра в RAM и / или заполнения TMEM.

Протокол RDP предоставляет четыре режима работы, каждый из которых объединяет эти блоки по-разному для оптимизации определенных операций.

Поскольку этот модуль постоянно обновляет буфер кадра, он по-другому обрабатывает оперативную память: помните необычный 9-битный «байт»? Девятый бит используется для вычислений, связанных с буфером кадра (z-буферизация и сглаживание), и может управляться только через интерфейс памяти.

Результирующий кадр должен быть отправлен в кодировщик видео , чтобы отобразить его на экране (для этого необходимы DMA и компонент видеоинтерфейса ).

Теоретические максимальные возможности — это 24-битная глубина цвета (16,8 миллионов цветов) и разрешение 640×480 (или 720×576 в области PAL). Я называю это «теоретическим», поскольку использование максимальных возможностей может потребовать ресурсов, поэтому программисты будут склонны использовать более низкую статистику, чтобы высвободить достаточно ресурсов для других сервисов.

Быстрая демонстрация

Давайте рассмотрим все предыдущие объяснения в перспективе, для этого я возьму Nintendo Super Mario 64 , чтобы в двух словах показать, как составляется кадр:

Обработка вершин
Примитивный вид нашей сцены
Чтобы сохранить многоугольники, некоторые персонажи моделируются с помощью спрайтов (четырехугольников)

Изначально наши материалы (3D-модели и т. Д.) Находятся в ПЗУ картриджа, но для поддержания постоянной пропускной способности нам нужно скопировать их сначала в ОЗУ.В некоторых случаях данные могут быть предварительно сжатыми в картридже, поэтому ЦП должен будет распаковать их перед использованием.

Как только это будет сделано, пора создать сцену с использованием наших моделей. ЦП может выполнять весь конвейер самостоятельно, но на это может уйти лет, поэтому многие задачи делегируются RCP. Вместо этого CPU будет отправлять приказы RCP. Это делается путем выполнения следующих задач:

  1. Составьте список отображения, содержащий операции, выполняемые RSP, и сохраните его в ОЗУ.
  2. Направьте RSP туда, где находятся списки отображения.
  3. Отправить микрокод в RSP для запуска скалярного модуля.

После этого RSP начнет выполнение первого пакета задач, и результат будет отправлен в RDP в виде команд растеризации.

Обработка пикселей
Визуализированный кадр ( Tada! )

Пока нам удалось обработать наши данные и применить к ним некоторые эффекты, но нам все еще нужно:

  • Растрирование векторов, применение текстур и других эффектов.
  • Показать буфер кадра.

Как нетрудно догадаться, эти задачи будет выполнять RDP. Чтобы это работало, текстуры должны быть скопированы из RAM в TMEM с помощью DMA.

RDP имеет фиксированный конвейер, но мы можем выбрать оптимальный режим работы на основе текущей задачи, чтобы улучшить частоту кадров.

После того, как RDP завершит обработку данных, он запишет окончательный битовый массив в область буфера кадра в RAM. После этого ЦП должен передать новый кадр на видеоинтерфейс (VI), предпочтительно с использованием DMA.ВП, в свою очередь, отправит его на Video Encoder для отображения.

Дизайн

Вот несколько примеров предыдущих 2D-персонажей для Super Nintendo, которые были переработаны для новой 3D-эры, они интерактивны, поэтому я рекомендую вам проверить их!

Легенда о Зельде: Окарина времени (1998)
785 треугольников Кирби 64: Хрустальные осколки (2000)
516 треугольников

Современное определение видимой поверхности

Если вы читали о предыдущих консолях, вы столкнулись с бесконечной проблемой, связанной с видимостью поверхностей, и теперь можете подумать, что сортировка по полигонам — единственный выход из этого.Что ж, впервые в этой серии RDP предлагает аппаратный подход под названием Z-буферизация . Короче говоря, RDP выделяет в памяти дополнительный буфер под названием Z-Buffer . Он имеет те же размеры, что и буфер кадра, но вместо хранения значений RGB каждая запись содержит глубину (Z-значение) ближайшего пикселя по отношению к камере.

После того, как RDP растрирует векторы, z-значение нового пикселя сравнивается с соответствующим значением в Z-буфере.Если новый пиксель содержит меньшее z-значение, это означает, что новый пиксель располагается перед предыдущим, поэтому он применяется к буферу кадра, и z-буфер также обновляется. В противном случае пиксель отбрасывается.

В целом, это очень долгожданное дополнение: программистам больше не нужно беспокоиться о реализации программных методов сортировки по полигонам, которые потребляют много ресурсов ЦП. Однако Z-буфер не спасает вас от подачи ненужной геометрии (отброшенной или переизбыточной, и то и другое потребляет ресурсы).Для этого игровые движки могут выбрать включение алгоритма отсечения окклюзии , чтобы как можно раньше отбросить невидимую геометрию.

Секреты и ограничения

SGI явно вложила в эту систему много технологий. Тем не менее, это была консоль, предназначенная для домашнего хозяйства, и поэтому она должна была снизить ее стоимость. Некоторые трудные решения привели к трудным задачам для программистов:

Трубопроводные киоски

Из-за огромного количества компонентов и операций в графическом конвейере RCP оказался очень восприимчивым к остановкам : Нежелательная ситуация, когда подкомпоненты простаивают в течение значительных периодов времени, потому что требуемые данные задерживаются в задней части трубопровод.

Это всегда будет приводить к снижению производительности, и программист должен их избежать. Хотя для упрощения работы некоторые процессоры, такие как Scalar Unit, реализуют функцию под названием Bypassing , которая позволяет выполнять аналогичные инструкции с большей скоростью, минуя некоторые этапы выполнения, которые можно пропустить.

Например, если нам нужно вычислить последовательные команды ADD , нет необходимости записывать результат обратно в регистр, а затем считывать его каждый раз, когда завершается каждый ADD .Вместо этого мы можем продолжать использовать один и тот же регистр для всех добавлений и выполнять обратную запись после завершения последнего ADD .

Текстурная память

RDP использует 4 КБ TMEM (памяти текстур) в качестве единственного источника для загрузки текстур. К сожалению, на практике 4 КБ оказалось недостаточно для текстур высокого разрешения. Кроме того, если используется mipmapping, доступный объем памяти уменьшается вдвое.

В результате в некоторых играх использовались сплошные цвета с затенением по Гуро (например, Super Mario 64 ), а в других использовались предварительно вычисленные текстуры (например, когда приходилось смешивать несколько слоев).

Универсальный видеовыход

Nintendo продолжила использовать «универсальный» порт Multi Out, который был у его предшественника, плохая новость в том, что больше не передает сигнал RGB! Мне кажется, это еще одна мера по экономии средств, поскольку в предыдущей консоли RGB все равно не использовался.

Хорошая новость заключается в том, что три линии все еще можно реконструировать в первых версиях, припаяв несколько кабелей и установив недорогой усилитель сигнала. Это связано с тем, что цифро-аналоговый преобразователь видео передает сигнал RGB на видеокодер.Однако более поздние версии материнской платы объединили оба чипа, поэтому единственный оставшийся вариант — полностью обойти видео ЦАП и кодировщик с помощью специальной схемы, которая выдает эти сигналы.


Аудио

Прежде чем мы углубимся в детали, давайте определим две конечные точки аудиоподсистемы N64:

  • Нашей отправной точкой является ПЗУ картриджа, оно содержит данные, которые может интерпретировать только ЦП.
  • Конечная точка — цифро-аналоговый преобразователь или «ЦАП», который понимает только данные формы сигнала .

Теперь, как нам соединить оба конца? Консоли обычно включают в себя специальный аудиочип, который выполняет всю работу за нас. К сожалению, у Nintendo 64 нет такого выделенного чипа , поэтому эта задача распределяется между этими компонентами:

  • Главный ЦП : передает аудиоданные из ПЗУ игры в ОЗУ, затем инициализирует аудиосписки для использования RSP.
  • RSP : с использованием еще большего количества микрокода, он интерпретирует списки аудио, ранее сохраненные в ОЗУ, и выполняет необходимые операции с аудиоданными, которые, например, могут включать:
    • Распаковка сэмплов ADPCM и применение эффектов.
    • Последовательность и микширование MIDI-данных, с использованием аудиобанков, также хранятся в ОЗУ.

Результирующие данные, как и ожидалось, являются данными сигнала. Затем он отправляется в аудиоинтерфейс или блок «AI», который затем передает его в цифро-аналоговый преобразователь. Результирующий сигнал содержит два канала (поскольку наша система стереофоническая) с разрешением 16 бит каждый.

Обзор того, как часто программируется аудиоконвейер

Репертуар

Пора проверить саундтреки, сделанные для N64.Их слишком много (хороших), чтобы упомянуть в этой статье, поэтому вот некоторые, которые привлекли мое внимание:

Нет поддержки видео. The Legend of Zelda: Majora’s Mask (2000)
Музыка этой игры связана с ее устрашающей атмосферой. Нет поддержки видео. Bomberman Hero (1998)
Эта игра имеет красивый и уникальный домашний саундтрек

Секреты и ограничения

Из-за этой конструкции ограничения будут зависеть от реализации:

  • Частота дискретизации может достигать 44.1 кГц, но использование максимальной частоты приведет к потере большого количества циклов процессора.
  • Нет строгих ограничений на количество каналов, все зависит от того, сколько RSP способен микшировать (часто около 16-24 каналов при обработке ADPCM или ~ 100 при обработке PCM).
  • Память — еще одна проблема, в то время как конкуренты полагались на более крупные носители (например, CD-ROM) и выделенную звуковую память, картриджи Nintendo 64 содержат гораздо меньше данных (не говоря уже о музыкальных данных) и должны совместно использовать основную память с другими компонентами.

По этим причинам игроки могут заметить, что порты N64 содержат музыку более низкого качества или повторяются партитуры.Хотя обычным обходным путем является реализация музыкального секвенсора, который «строит» сэмплы во время выполнения, используя предварительно заполненный набор звуков (аналогично музыке MIDI).


Операционная система

Подобно PS1 и Saturn, игры для N64 написаны для «голого металла». Однако в BIOS нет доступных подпрограмм для упрощения некоторых операций. Вместо этого в игры встроена небольшая ОС , которая обеспечивает достаточную абстракцию для эффективного управления процессором, графическим процессором и вводом-выводом.

Это не обычная настольная ОС , которую мы можем представить вначале, это просто микроядро с минимально возможной занимаемой площадью, обеспечивающее следующие функциональные возможности:

  • Многопоточность с использованием передачи сообщений (не забывайте, что процессор одноядерный).
  • Планирование и прерывание.
  • Упрощенный регистр и доступ к вводу / выводу.

В целом, эти функции критически важны для организации задач аудио, видео и игровой логики, которые должны выполняться одновременно.

Ядро встраивается автоматически с использованием библиотек Nintendo. Кроме того, если программисты решают не включать одну из библиотек, соответствующая часть ядра удаляется, чтобы избежать потери места в картридже.


В / В

Как вы уже знаете, ввод / вывод напрямую не связан с ЦП, поэтому третий модуль RCP (о котором я не упоминал до сих пор) служит интерфейсом ввода / вывода , это блок, обрабатывающий связь с ЦП, контроллеры, игровой картридж и аудио / видео ЦАП.

Принадлежности

Контроллер Nintendo 64 имеет разъем для подключения аксессуаров. Примеры коммерческих аксессуаров:

  • Контроллер Pak : Другой носитель (аналог карты памяти Sony ), используемый для хранения данных сохранения и обмена ими с другими консолями.
  • The Rumble Pak : содержит небольшой мотор для обеспечения тактильной обратной связи, полезной для «погружения» игрока в определенные игры.

Все аксессуары, подключенные к контроллеру, управляются периферийным интерфейсом (PIF), скрытым блоком, который также обеспечивает безопасность.RCP связывается с PIF, используя «очень медленную» ( слов из руководства по программированию ) последовательную шину .


Игры

Nintendo придерживалась картриджа для хранения вместо того, чтобы переключаться на оптические диски. Как следствие, игры имели более высокую пропускную способность (по данным Nintendo, в среднем 5 МБ / с), а также были более дорогими в производстве. Самый большой картридж на рынке имеет 64 МБ.

Внутри картриджей производители могут включать дополнительную память (в виде EEPROM , flash или SRAM с батареей) для сохранения.Хотя это уже не является строгим требованием, так как некоторые аксессуары также можно использовать для хранения сохранений.

Картриджи

связываются с RCP с помощью выделенной 16-битной шины, называемой Parallel Bus (PBUS) или «Parallel Interface» (PI).

Комплект разработчика исходного кода

В целом разработка велась в основном на C, также использовалась сборка для достижения лучшей производительности. Хотя эта система предоставляет 64-битный набор инструкций, 64-битные инструкции использовались редко, поскольку на практике 32-битные инструкции выполнялись быстрее и занимали половину памяти.

Библиотеки в официальном SDK содержат несколько уровней абстракций для управления RCP. Например, C-структуры, подобные графическому двоичному интерфейсу , или «GBI», были разработаны для упрощения сборки необходимых списков отображения, то же самое применялось для аудиофункций (их структура называлась Audio Binary Interface или «ABI»).

Что касается разработки микрокода, Nintendo уже предоставила набор программ микрокода на выбор. Однако, если бы разработчики захотели настроить его, это действительно было бы сложной задачей: набор инструкций Scalar Unit изначально не был задокументирован, но позже Nintendo изменила свою позицию, и SGI наконец выпустила некоторую документацию для программирования микрокода.

Аппаратное обеспечение, используемое для разработки, включало рабочие станции, поставляемые SGI, такие как машина Indy , которая поставлялась с дополнительной дочерней платой под названием U64 , которая содержит оборудование и ввод / вывод розничной консоли. Инструменты поставлялись также для компьютеров под управлением Windows.

Другие инструменты сторонних производителей состояли из нестандартных картриджей с длинным ленточным кабелем, подключенным к рабочей станции. Этот картридж устанавливался в розничную продажу Nintendo 64, но имел внутреннюю схему для перенаправления запросов на чтение с консоли в оперативную память рабочей станции.Процесс развертывания / отладки выполнялся путем переноса копии игры в оперативную память, а затем, когда консоль была включена, она начинала читать оттуда.

Альтернативная среда

Кроме того, PBUS разветвляется на другой разъем в нижней части материнской платы N64. Это предназначалось для использования еще не выпущенным Nintendo 64 Disk Drive (64DD), своего рода «дополнительным этажом», на котором находится запатентованный считыватель магнитных дисков. Его диски имеют емкость до 64 МБ.Дисковые накопители, выпущенные только в Японии, открыли путь к альтернативному (и более дешевому) носителю для распространения игр.

Дисковод Nintendo 64.
Выпущено 12.01.1999 в Японии. 64DD прикреплен к консоли.

Магнитный носитель работает медленнее, чем картриджи, со скоростью передачи до 1 МБ / с, но все же быстрее, чем устройства чтения компакт-дисков 4X. Диски двусторонние и работают с «постоянной угловой скоростью» (как более поздний miniDVD). Наименьшая читаемая область называется «блоком» и представляет собой половину концентрического круга.

В этом считывателе нет буферной памяти, поэтому считанные биты сохраняются в RDRAM для выполнения. Nintendo объединила блок расширения оперативной памяти с 64DD, чтобы компенсировать внезапную потребность в большем объеме оперативной памяти (помимо стандартизации расширенной оперативной памяти с играми 64DD).

Кроме того, части диска можно перезаписывать, чтобы можно было хранить сохранения, объем доступной для записи области зависит от типа используемого диска (Nintendo предоставила семь типов). Что касается программного обеспечения, игровые данные структурированы с помощью файловой системы под названием «Multi File System» (MFS), предоставляемой Nintendo вместе с их SDK.Игры могут получать доступ к данным на диске либо с помощью файловой системы, либо по принципу «от блока к блоку», последний полагается на другую библиотеку под названием «Leo» для низкоуровневых функций.

Дисковод также содержит внутреннее ПЗУ (называемое «DDROM»), в котором хранится код, который N64 выполняет для начальной загрузки диска и отображения заставки, это называется «Загрузчиком начальной программы» (IPL). В ПЗУ также хранятся шрифты (латынь и кандзи) и некоторые звуки. Это ПЗУ можно найти только в розничных единицах (единицы разработки полагались на внешние программы, загружаемые через комплект разработчика).


Защита от пиратства / Блокировка региона

Антипиратская система является продолжением CIC SNES. Как вы знаете, обнаружение контрабанды и блокировка региона возможны благодаря чипу CIC (который должен присутствовать в каждом авторизованном игровом картридже ), Nintendo 64 улучшила эту систему, требуя, чтобы разные игры имели определенный вариант чипов CIC. Это гарантирует, что картридж не является поддельным и не содержит клон CIC. PIF выполняет проверку контрольной суммы в начале и во время игры, чтобы контролировать текущий CIC, установленный на картридже.

Если по какой-либо причине PIF считает, что текущий картридж недействителен, он вызывает постоянное зависание консоли.

Блокировка регионов была сделана путем небольшого изменения формы картриджа между разными областями, чтобы пользователь не мог физически вставить игру на N64 из другого региона.

В целом, из-за использования картриджей особой озабоченности по поводу пиратства не было, хотя цены на игры были в три раза выше, чем на компакт-дисках.

Неиспользуемые порты

Как ни глупо это может показаться, Nintendo оставила одну дверь открытой: порт Disk Drive .

Доктор V64 прикреплен к консоли Задняя часть V64, демонстрирующая некоторые интересные аудио / видео

Несколько компаний изменили дизайн интерфейса для разработки собственного оборудования, и некоторые из полученных продуктов стали предметом пиратства.

Думаю, стоит упомянуть Doctor v64 , это устройство имеет ту же форму, что и Disk Drive, но вместо него имеет привод CD-ROM.

Расширение позволяет копировать содержимое картриджа на компакт-диск, возможно и обратное (чтение файлов ROM с компакт-диска).

Эмуляция

Когда я был ребенком, я играл в некоторые игры N64 на машине Pentium II с помощью эмулятора, это было не так плохо, , но в более поздние годы я теперь задавался вопросом, , как freck смог успешно эмулировать сложную 64-битная машина, поскольку, помимо прочего, на моем ПК едва хватало оперативной памяти для поддержки встроенного видео.

По правде говоря, хотя воспроизведение архитектуры этой консоли может быть сложным, такие вещи, как микрокод, дадут намек на то, что пытается сделать консоль, и, поскольку эмуляторы не обязательно должны быть с точностью до цикла, они могут применяться достаточно оптимизаций, чтобы обеспечить большую производительность в обмен на настоящую эмуляцию.

Другой причиной являются 64-битные инструкции, поскольку игры почти не используют их, скорость эмуляции вряд ли снизится при работе на 32-битной хост-машине.


Это все, ребята

Я должен сказать, что эта статья может быть самой длинной из всех, которые я когда-либо писал, но, надеюсь, вам понравилось ее читать!

Я, вероятно, потрачу следующие дни, чтобы привести в порядок некоторые вещи на веб-сайте, вместо того, чтобы писать следующую статью.

В любом случае, если вам нравятся мои статьи и вы хотите помочь, пожалуйста, загляните сюда. Если у вас есть какие-либо комментарии или предложения, напишите мне сюда.

До следующего раза!
Родриго

Курс по разработке схем и печатных плат

, проводимый дизайнером материнских плат — Welldone Blog

Я думаю запустить этот курс, потому что я верю, что вы узнаете что-то новое и полезное. Я не хочу тратить ваше время зря. Я прошел несколько курсов и чуть не заснул в течение 10 минут после начала.Многие курсы посвящены бла-бла-бла и действительно очень скучны. Я постараюсь быть намного лучше и практичнее.

Курс

Курс научит вас методам и передовой практике, которые я изучил за последние 10 лет при разработке материнских плат, плат процессоров и микроконтроллеров.

Курс рассчитан на всех — от новичков / любителей электроники до инженеров-проектировщиков. Он покажет, как можно более эффективно разрабатывать платы и производить профессиональные результаты.Он дает вам советы и рекомендации, которые помогут вам разработать доски, которые будут работать с первого раза.

Курс основан на практике и научит вас всему на практике. Вы создадите свою собственную плату микроконтроллера с нуля. К концу курса вы создадите все готовые производственные продукты. И, если есть интерес, я буду управлять производством вашей печатной платы, и каждый получит компоненты для сборки вашей собственной платы, разработанной во время курса.

Содержание курса

  • Запуск нового проекта (Полезная структура папок, Импорт эталонной схемы, Сбор и сортировка документов)
  • Схема проектирования (Схема построения, условные обозначения и полезные советы по созданию хорошо читаемой схемы)
  • Выбор компонентов и создание библиотек (О том, как выбирать компоненты для ваших проектов, чтобы предотвратить проблемы во время производства, и о том, как создавать полезные библиотеки)
  • Варианты и спецификации (Создание и использование вариантов, создание профессиональных спецификаций)
  • Проверка библиотек и схемы (Объясняет методы правильной проверки ваших библиотек и схемы, чтобы помочь вам разработать платы, которые будут работать правильно с первого раза)
  • 3D-модель вашей печатной платы (Вы узнаете, как создать 3D-модель вашей печатной платы и почему)
  • Размещение (Как выполнить размещение, советы и хитрости)
  • Разводка печатной платы (Как делать разводку, что важно)
  • Импедансы и стек (Как спроектировать свой собственный стек)
  • Отделка печатной платы и производство (Как проверить печатную плату и добавить важную информацию для производителей, сборочные чертежи, файлы Gerber)
  • Создание выходной документации (Как создать профессиональную документацию)

Дополнительная информация

График
Повторный старт в МАЕ-2013, продолжительность 10 недель (следующий день старта уточняйте здесь)

Нагрузка
10 часов в неделю

Дополнительная информация
Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте программы Академии FEDEVEL

Технические требования
Вам нужен компьютер, на котором можно запускать Altium Designer и смотреть видеолекции, а также возможность загружать свои проекты.Я постараюсь получить для вас лицензию на Altium Designer во время курса.

Об инструкторе

Роберт Феранек (36) начал разрабатывать современные платы во время учебы в докторантуре. Он разработал свою первую рабочую плату для ОС Linux в 2002 году и свою первую плату x86 в 2004 году. Следующие 5 лет (2005-2010) Роберт провел в Великобритании, проектируя процессорные платы. С 2010 года он работает для разных клиентов по всему миру в качестве независимого подрядчика. Навыки и знания Роберта заключаются в разработке схем и компоновке печатных плат для современных цифровых плат, таких как материнские платы или платы процессоров.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Опубликовано robertferanec

Просмотреть все сообщения robertferanec

Опубликовано

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.