Transcript Az IBM kompatibilis személyi számítógép (PC) hardverismeretei Az alaplap Bóta Laca A Neumann elvű számítógépek logikai felépítése  központi egység belső tár  bemeneti egység  kimeneti egység  külső tár (háttértárak) bemeneti egységek kimeneti egységek (input) (output) Bóta Laca A Neumann elvű EDVAC.

Az IBM kompatibilis
személyi számítógép
(PC) hardverismeretei
Az alaplap
Bóta Laca
A Neumann elvű számítógépek logikai
felépítése

központi egység
belső tár

bemeneti egység

kimeneti egység

külső tár
(háttértárak)
bemeneti
egységek
kimeneti
egységek
(input)
(output)
Bóta Laca
A Neumann elvű EDVAC szerkezete






központi aritmetikai egység
central arithmetical part (CA)
központi vezérlőegység, központi vezérlés
central control organ, central control (CC)
– vezérlőmű [CA+CC=C]
Belső (elektronikus) tár
memory (M)
– központi tár, operatív memória, munkatár
Külső rögzítőközeg
outside recording medium (R)
Beviteli egység
input (I), [R>I>C, M]
Kiviteli egység
output (O) , [C, M>O>R]
Bóta Laca
IBM kompatibilis PC-k logikai felépítése ma

Alaplap (motherboard)

Perifériák
(peripherial equipment)
bemeneti egység
 kimeneti egység
 háttértárak
 kommunikációs eszközök
 multifunkciós perifériák


Fontos a kommunikáció
megvalósítása az
egységek között
(hardver oldali interfész)
bemeneti
egységek
kimeneti
egységek
(input)
(output)
Bóta Laca
A központi egység napjainkban



Központi vezérlőegység – (mikro)processzor
(CPU - central processing unit)
Operatív memória – belső tár, központi tár
(operative memory)
I/O vezérlő vagy perifériavezérlő
(input-bemenet, output-kimenet)
(I/O processor):
az operatív tár és egyes perifériák közötti
adatbeviteli és -kiviteli műveleteket vezérlő
speciális processzor, amely a CPU felügyelete
alatt, de attól függetlenül működik.
Bóta Laca
Az alaplap szerepe



Integrált áramkörökből álló lap, egy nyomtatott
áramkör, amely tartalmazza a számítógép
központi egységének részeit, valamint a
perifériákkal való kapcsolattartás elemeit,
azaz a számítógép működése és vezérlése
szempontjából meghatározó egységek jelentős
részét.
Az alaplaphoz adott füzet tartalmazza a rajta
elhelyezhető eszközöket, illetve az elhelyezés
módját, valamint a beállítások (konfigurálás)
lehetőségeit.
Bóta Laca
Integrált áramköri lapok

Alaplap (motherboard):
alapvető áramköri elemek
találhatók rajta

Bővítő kártyák:
egyes perifériák a
segítségükkel
csatlakoznak
az alaplaphoz
Bóta Laca
A PC fizikai elvű építőkövei

chip (lapka)

mikroprocesszor

integrált áramköri lapok:
alaplap,
bővítőkártyák
Bóta Laca
Alaplapformák szabványai (form factors)
XT
BIOS
10 MB HDD
FDD
BTX
AT
1995. Intel
2003. Intel
Kisebb
méret
Baby AT
305mm  244mm (full size)
csatlakozók áthelyezése
más áramellátás (stand by)
chipset (északi, déli híd)
eddig nem élvezett nagy
támogatást
1984.
1983.
ATX
IBM PC
1981.
16-64 KB RAM
kazettás tároló
Nagyobb méret:
Extended ATX
305mm  254mm
Kisebb méretek:
305mm  244mm
Micro ATX
229mm  191mm
Flex ATX
XT – extended technology (kiterjesztett technológia)
AT – advanced technology (haladó (vagy fejlett) technolódgia)
HDD – hard disk drive (merevlemez meghajtó)
FDD – floppy disk drive (flopi meghajtó)
WTX
2000. Intel
ITX
2001. VIA
mini ITX: 170 mm  170mm
piko ITX
NLX
Intel
az IBM, DEC stb. cégek számára
BXT – Balanced Technology eXtended (tehermentesített,
kiterjesztett technológia)
Bóta Laca
Alaplapformák
AT
XT
ATX
micro-ATX
micro-BTX
Az alaplap fontos elemei
Bóta Laca
Az alaplap (motherboard) főbb részei






órajelgenerátor (clock generator)
I/O vezérlő (i/o processor)
Chipkészlet (chipset) – speciális i/o vezérlő
északi híd (northbridge)
déli híd (southbridge)
sínrendszer (bus, highway) – buszrendszer,
periféria csatlakozók (pl.: slot, port, connector)
DMA vezérlő, Ultra DMA (UDMA) vezérlő
operatív memória (operative memory)
Megjegyzés: ezeket a témaköröket a
– BIOS + csatlakozók
belső táraknál tárgyaljuk részletesen
Bóta Laca
Órajel-generátor


Az alaplapon lévő órajel-generátor állítja elő a
vezérlő áramkör órajelét, hiszen ezen ütemezett
áramkörök csak az ütemező jel hatására
képesek működni, két jel között az áramkör nem
végez feladatot, így a működési sebességet
nagy mértékben befolyásolja az órajel
frekvenciája.
Az értékét Hz-ben (hertz) adják meg, ami
megmutatja, hogy másodpercenként hány
műveletet kezdhet el a processzor, valamint az
összes többi vezérlő számára meghatározza a
munkavégzés sebességét.
Bóta Laca
Az órajel-generátor chip az alaplapon
Órajel-generátor
(Clock generator)
Bóta Laca
I/O vezérlő




A számítógéprendszerben a be-és kiviteli műveleteket
vezérlő speciális processzor, amely a központi
vezérlőegység felügyelete alatt, de tőle függetlenül
fejti ki tevékenységét.
Miután a be- és kiviteli műveletre vonatkozó
információkat megkapta a központi vezérlőegységgel
szimultán, azonban attól függetlenül működhet,
felszabadítva a vezérlőegységet más folyamatok
számára.
Támogatja többek között a flopi meghajtót, a
párhuzamos portot stb.
Az eszközök vezérléséhez szükséges elemeket ma
már egy ún. chip készletbe foglalják.
Bóta Laca
Chip készlet (chip set, IC-készlet)



Az alaplap egyes perifériakezelő és
kiegészítő áramköreinek egyetlen IC-ben
történő elhelyezésével nyert áramköri elem.
Az alaplap ezen funkciói így sokkal
gyorsabban hajthatók végre, mintha azokat
az alaplapgyártók az alaplap áramköreiként
terveznék meg és helyeznék el.
Az első készletet 5 db IC-ből állt, és a Chips
& Technologies cég készítette az IBM AT
számára, amely 40-nél több IC-t integrált.
A készlettel ellátott alaplapok neve NEAT volt.
Bóta Laca
Chip készlet (chip set, IC-készlet)
A mai chip készletek két jelentős részre
tagolhatók:
 Északi híd: memóriavezérlő,
az alaplapi grafikus kártya vezérlése.
 Déli híd: integrált periféria vezérlő
bemeneti/kimeneti perifériákhoz,
illetve háttértárakhoz.
 Mai jelentősebb chip készlet gyártók:
Acer, AMD, Intel, Nvidia, VIA stb.

Bóta Laca
Sínrendszer (buszrendszer)


Egy számítógéprendszer funkcionális elemei
között kapcsolatot teremtő vezetékek
összessége, amelyek segítségével valósul
meg a különféle jelek átvitele.
A jelek által hordozott kódolt adat természete
alapján 3 sínt különböztetünk meg:
adatsín, címsín, vezérlő sín.
Bóta Laca
DMA (Direct Memory Acccess) vezérlő



Közvetlen memória hozzáférés.
Azon műveleteknél, ahol az operatív memória
és valamely periféria között folyik az
adatátvitel, ezt a CPU helyett egy külön
áramkör, a DMA vezérlő irányítja, ami 2,116,7 MB/s-os adatátvitelt tett lehetővé. Ez
gyorsítja a rendszer működését. A mai
alaplapokon már UDMA (Ultra DMA)
található, ami 16,7-100 MB/s-os adatátvitelt
biztosít.
A két vezérlő leginkább a merevlemez és az
operatív tár közti adatforgalmat segíti.
Bóta Laca
Csatlakozók, szolgáltatások az alaplapon


processzor (CPU) csatlakozó
tárolás (storage)
 flopi
Megjegyzés: erről a processzoroknál
olvashat részletesen
Megjegyzés:ezeket
a témaköröket a
háttértáraknál
tárgyaljuk
részletesen
csatlakozó (floppy disk connector)
 IDE csatlakozó (IDE connectors)
 ATA, SATA csatlakozók (ATA, SATA connectors)
 ...



tápegység csatlakozó (power connector)
egyéb szolgáltatás pl. Audio CODEC
…
Bóta Laca
Periféria csatlakozók



Az alaplappal a perifériák kapcsolata lehet
vezetékes, vagy vezeték nélküli.
A vezetékes kapcsolathoz az alaplapra
helyezett csatlakozókat (pl.: a billentyűzet
esetén), vagy az alaplap egyik bővítőhelyébe
(slot) illesztett bővítőkártya csatlakozóját kell
használni.
A vezeték nélküli kapcsolathoz is szükség van
egy berendezésre ami az alaplap felé
továbbítja az adott jelet, illetve a adatokat
elküldi a periféria számára.
Bóta Laca
Tápegység csatlakozó


A tápegység szolgáltatja az
alaplap és a többi eszköz
számára a szükséges
áramot.
A tápegység véd a
túlfeszültség és a túlterhelés
ellen.
Az alaplap
áramellátását
biztosító
csatlakozó
Bóta Laca
Az eredeti IBM PC tápcsatlakozó kiosztásai
Bóta Laca
Egységek egy régi alaplapon
Bóta Laca
PII/PIII-as alaplap fontosabb részei
Bóta Laca
Egy PIV-es alaplap részei
A bemutató
forrásanyagai
Bóta Laca
Könyvek, cikkek

Sikos László: PC hardver kézikönyv. BBS-INFO, 2007.

Abonyi Zsolt: PC hardver kézikönyv. Computerbooks, Bp., 1998.

Racskó Péter: Bevezetés a számítástechnikába. LSI.

Markó Imre: PC hardver. Konfigurálás és installálás. LSI, 2000.

Hasznos oldalak:


http://www.motherboard.org

http://www.abit.com

http://hu.asus.com

http://www.epox.com

http://www.msicomputer.com

http://www.soltek.de.

http://www.via.com
2007. október